WO2017086215A1 - 蓄電デバイス用バインダー、蓄電デバイス用バインダー組成物 - Google Patents

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昌敏 池見
博 宮澤
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旭化成株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a binder for a storage battery device, and a binder composition for a storage battery device.
  • a microporous membrane (separator) is provided between positive and negative electrodes in an electricity storage device.
  • the separator has a function of preventing direct contact between the positive and negative electrodes, and transmitting ions through the electrolyte held in the fine pores.
  • a layer containing an inorganic filler and a resin binder on the surface of the separator substrate (hereinafter referred to as “porous layer” or “filler porous layer” in order to impart various properties to the separator while securing the electrical characteristics and safety of the lithium ion secondary battery
  • separator is also proposed in which it is arranged (also referred to as “patent document 1).
  • Patent Document 1 discloses a resin composition including a polymer particle formed of a first monomer having an acidic functional group, a second monomer having an amide group, and a third monomer having a polyoxyalkylene group, and an inorganic filler. Is coated on the separator to form a protective layer on the separator (Synthesis Example 6, Formulation Example 6 and Example 16).
  • polyalkylene glycol groups are known as functional groups that enhance the ion permeability of solid electrolytes, and were commonly used in organic solvents when incorporated into copolymers for non-aqueous electrolytes.
  • emulsion polymerization is generally used to obtain aqueous copolymers.
  • the polyalkylene glycol group When a polyalkylene glycol group is incorporated into an aqueous copolymer, the polyalkylene glycol group is hydrophilic, and therefore, when used in a large amount, an aqueous dispersion of particulate copolymer can not be obtained during emulsion polymerization, or water in the drying step There is a problem that it is difficult to remove.
  • the separator base material represented by the microporous polyolefin membrane has a property that the separator base material shrinks when heated, it is difficult to thermally dry at a temperature of 100 ° C. or higher as in the formation of the electrode active material layer. It is essential to carry out the removal at low temperature.
  • Patent Document 1 a resin containing a polymer particle formed of a first monomer having an acidic functional group, a second monomer having an amide group, and a third monomer having a polyalkylene glycol group, and an inorganic filler It is described that the composition is coated on the negative electrode or separator to form a protective layer on the negative electrode or separator.
  • methoxypolyethylene glycol methacrylate (MOEMA) having a molecular weight of about 200 is used as the third monomer constituting the polymer particles, and the average number (n) of repeating units of ethylene glycol units in MOEMA is It is about 2 when calculated based on the molecular weight (Synthesis example 6, Formulation example 6 and Example 16).
  • Patent Document 1 function to point-bond the inorganic fillers in the resin composition with each other to form a protective layer for the separator, but the separator described in Patent Document 1 is There is still room for improvement from the viewpoint of achieving both the rate characteristics of the storage device and the safety.
  • the present invention provides a binder for a storage battery device and a binder composition for a storage battery device having excellent adhesiveness and ion permeability, and a storage battery device having excellent battery characteristics using the same, such as lithium ion secondary
  • the purpose is to provide a battery.
  • An ethylenically unsaturated monomer (P) comprising a copolymer having an ethylenically unsaturated monomer (P) having a polyalkylene glycol group as a monomer unit, and having the above polyalkylene glycol group
  • the binder for electrical storage devices whose average repeating unit number (n) of a polyalkylene glycol group is three or more.
  • the above copolymer comprises an ethylenically unsaturated monomer (P) having 2 to 50% by mass of the above polyalkylene glycol group with respect to 100% by mass of the above copolymer, and the above polyalkylene glycol group
  • P ethylenically unsaturated monomer
  • the binder for electrical storage devices of item 1 which has a monomer which does not have a polyalkylene glycol group which can be copolymerized with the ethylenically unsaturated monomer (P) which it has as a monomer unit.
  • the above copolymer comprises an ethylenically unsaturated monomer (P) having 10 to 50% by mass of the above polyalkylene glycol group with respect to 100% by mass of the above copolymer, and the above polyalkylene glycol group
  • P ethylenically unsaturated monomer
  • the binder for electrical storage devices of item 1 which has a monomer which does not have a polyalkylene glycol group which can be copolymerized with the ethylenically unsaturated monomer (P) which it has as a monomer unit.
  • the above-mentioned monomer having no polyalkylene glycol group is an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a carboxyl group, an ethylenically unsaturated monomer (b2) having an amide group, and hydroxyl Item 2 comprising 0.1 to 10% by mass, relative to 100% by mass of the copolymer, of at least one monomer selected from the group consisting of ethylenically unsaturated monomers (b3) having a group Or the binder for electrical storage devices as described in 3.
  • the binder for a storage battery device according to any one of Items 2 to 4, wherein the monomer having no polyalkylene glycol group contains a crosslinkable monomer (b4).
  • the above-mentioned monomer not having a polyalkylene glycol group contains an ethylenically unsaturated monomer (A) having a cycloalkyl group and a (meth) acrylic acid ester monomer (b5) ,
  • the (meth) acrylic acid ester monomer (b5) is a (meth) acrylic acid ester monomer consisting of an alkyl group having 4 or more carbon atoms and a (meth) acryloyloxy group, and having the above-mentioned cycloalkyl group
  • the total content ratio of the ethylenically unsaturated monomer (A) and the (meth) acrylic acid ester monomer (b5) is 50 to 98% by mass with respect to 100% by mass of the copolymer.
  • a binder for a storage battery device according to any one of to 5.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer (b5) is a (meth) acrylic acid ester monomer consisting of an alkyl group having 6 or more carbon atoms and a (meth) acryloyloxy group Storage device binder.
  • the ethylenically unsaturated monomer (A) having a cycloalkyl group is cyclohexyl acrylate or cyclohexyl methacrylate.
  • a slurry for forming a filler porous layer for an electricity storage device comprising water, the filler porous layer-forming binder according to item 9, and an inorganic filler.
  • a filler porous layer for a storage battery device comprising the binder for forming a filler porous layer according to item 9 and an inorganic filler.
  • a separator for a storage battery comprising the filler porous layer for a storage battery according to Item 11.
  • a separator for a storage battery device comprising the filler porous layer for a storage battery device according to item 11 and a polyolefin porous substrate.
  • a lithium ion secondary battery including the filler porous layer for an electricity storage device according to Item 11.
  • a binder for a storage battery device and a binder composition for a storage battery device which are excellent in adhesion and ion permeability, and a storage battery device having excellent battery characteristics, such as a lithium ion secondary battery, using the same.
  • the binder according to the embodiment of the present invention to manufacture an electricity storage device, for example, a lithium ion secondary battery, battery characteristics can be dramatically improved.
  • FIG. 1 is a graph showing the peel strength (N / cm) of the coated layer with respect to the number of PEG group repeating units, for a representative separator in the example.
  • the binder for a storage battery device comprises a copolymer having, as a monomer unit, an ethylenically unsaturated monomer having a polyalkylene glycol group, and the ethylenically unsaturated monomer having the polyalkylene glycol group
  • the average number of repeating units (n) of the polyalkylene glycol group is 3 or more.
  • the binder for a storage battery device of the present invention is excellent in adhesiveness and has an effect of reducing the ionic resistance of the binder itself by having the above-mentioned configuration, and as a result, the battery characteristics can be improved. Furthermore, since the amount of binder in the electrode can be increased while suppressing the increase in ion resistance, it is possible to suppress the separation and breakage of the active material layer during battery assembly and the destruction of the active material layer due to charge and discharge, long-term battery characteristics and safety Sex is also effective.
  • the binder for a storage battery device of the present invention may be used for a separator of a storage battery device or may be used for an electrode.
  • the binder for electrical storage devices is used for the electrode of an electrical storage device, it is also called “the binder for electrodes" in this-application specification.
  • the binder for electrodes can be applied to either or both of the positive electrode and the negative electrode.
  • the copolymer contained in the binder for a storage battery device of the present invention has an ethylenically unsaturated monomer (P) having a polyalkylene glycol group as a monomer unit.
  • ethylenically unsaturated monomer means a monomer having one or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule.
  • a copolymer having an ethylenically unsaturated monomer having a polyalkylene glycol group (also referred to as “polyoxyalkylene group”) as a monomer unit is abbreviated as polyether unit (hereinafter "PEU") in its structure. ) (Hereinafter also referred to as “PEU-containing thermoplastic copolymer”).
  • PEU polyether unit
  • the oxygen atom in the polyalkylene glycol group of the PEU-containing thermoplastic copolymer coordinates with lithium (Li) ion to promote the diffusion of Li ion, which is effective in improving the ion permeability of the electrode and the separator.
  • the polyalkylene glycol group of the PEU-containing thermoplastic copolymer has high hydration power, when the PEU-containing thermoplastic copolymer is applied as a water-based paint on the base of the separator or on the current collector of the electrode, The rapid drying of the plastic copolymer is suppressed, the coatability of the water-based paint is secured, and the binding strength between the base material and the coating layer tends to increase.
  • An ethylenically unsaturated monomer having an average number of repeating units of 3 or more of the polyalkylene glycol group is copolymerizable with a monomer having no polyalkylene glycol group.
  • the polyoxyalkylene group is also called an oxyalkylene group, and may be, for example, an oxymethylene group, an oxyethylene group, an oxypropylene group, an oxybutylene group or the like.
  • the carbon number of the oxyalkylene group is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and still more preferably 2.
  • the hydrocarbon group in the polyoxyalkylene group may be linear or branched.
  • the average repeating unit number (n) of the polyalkylene glycol group in the ethylenically unsaturated monomer (P) having a polyalkylene glycol group is preferably 3 or more.
  • the average number of repeating units (n) is preferably 100 or less, more preferably 30 or less, still more preferably 23 or less, and still more preferably 15 or less, from the viewpoint of achieving both the rate characteristics of the storage device and safety. Eight or less is most preferable.
  • the average number of repeating units (n) is 8 or less, the copolymerizability at the time of emulsion polymerization with a monomer having no polyalkylene glycol group tends to be improved.
  • the PEU-containing thermoplastic copolymer has, as monomer units, an ethylenically unsaturated monomer (P) having a polyalkylene glycol chain having an average repeating unit number (n) of 3 or more.
  • P ethylenically unsaturated monomer
  • n average repeating unit number
  • the binder for a storage battery device of the present invention can reduce ion resistance as compared to a conventional acrylic binder, and when the binder for a storage battery device of the present invention is used for a filler porous layer or an electrode active material layer, These strengths and dusting properties or softness can be improved.
  • the PEU-containing thermoplastic copolymer is a slurry containing an inorganic filler or an electrode active material and the binder for an electricity storage device of the present invention depending on the surface activity of a polyalkylene glycol chain having an average repeating unit number (n) of 3 or more. It is possible to improve the dispersion of As a result, since the uniform inorganic coating layer is formed on the separator substrate, the peeling strength of the coating layer is enhanced, and the binding property between the polyolefin substrate and the inorganic coating layer is improved. It is possible to improve the safety of the storage device.
  • the binder for a storage battery device of the present invention when used for an electrode, the active material and the binder are uniformly dispersed, so that the binding property with the current collector is excellent, and the safety and the battery characteristics are improved. Can.
  • the binder for a storage battery device of the present invention is presumed to contribute to the balance between the rate characteristics and the safety of the storage battery device.
  • ethylenically unsaturated monomer (P) having a polyoxyalkylene group for example, polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, polyalkylene glycol di (meth) acrylate, or polyalkylene glycol group and allyl group in the molecule
  • monomers having a reactive substituent such as
  • (meth) acrylic means “acrylic” and “methacrylic” corresponding thereto
  • (meth) acrylate” means “acrylate” and corresponding "methacrylate”
  • (Meth) acryloyl” means “acryloyl” and the corresponding "methacryloyl”.
  • polyalkylene glycol mono (meth) acrylates examples include polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polybutylene glycol (meth) acrylate, and polypropylene glycol -Polybutylene glycol (meth) acrylate, 2-ethylhexyl polyethylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxy diethylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy diethylene glycol mono (meth) ) Acrylate, ethoxypolye Reglycol (meth) acrylate, butoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, octoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, lauroxy polyethylene glycol (meth)
  • the reactive surfactant described in the following paragraph also includes one having a polyalkylene glycol group.
  • methoxydiethylene glycol mono (meth) acrylate methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, butoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate is preferable in that polymerization stability at the time of copolymer preparation is good.
  • 2-ethylhexyl polyethylene glycol mono (meth) acrylate and methoxypolypropylene glycol mono (meth) acrylate are preferred.
  • polyalkylene glycol di (meth) acrylates examples include polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol di (meth) acrylate and the like.
  • Examples of the monomer having a polyalkylene glycol group and an allyl group in the molecule include, for example, polyalkylene glycol monoallyl ether etc. Specifically, polyethylene glycol monoallyl ether, polypropylene glycol monoallyl ether etc. are used You may
  • the lower limit value of the ethylenic unsaturated monomer (P) content ratio (copolymerization ratio) in which the number of repeating units (n) of the polyalkylene glycol group is 3 or more is Preferably it is 2 mass% or more with respect to 100 mass% of copolymers, More preferably, it is 5 mass% or more, More preferably, it is 10 mass% or more.
  • the upper limit value is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less.
  • the content rate of the ethylenically unsaturated monomer (P) which has a polyalkylene glycol group exists in this range, since the ion permeability of a separator improves, it is preferable. Furthermore, since the dispersibility of the filler and the binder in the slurry is improved, not only can a uniform coating layer with a good coating layer strength be formed, but also the base material and the coating layer by the effect of the polyalkylene glycol group There is also a tendency for the cohesion between When the content of the ethylenically unsaturated monomer (P) having a polyalkylene glycol group is 50% by mass or less, the copolymerizability at the time of emulsion polymerization and the stability at the time of neutralizing the aqueous dispersion are improved. Because it is preferable. If the copolymerization is incomplete, separation may occur depending on the conditions.
  • the copolymer in the present embodiment is an ethylenically unsaturated monomer (P: average number of repeating units (n) of polyalkylene glycol chain is 3 or more) from the viewpoint of achieving both the rate characteristics and safety of the storage device. It is preferable to design so as to include, as a copolymerization component, a) and a monomer not having a polyalkylene glycol group.
  • the (meth) acrylate monomer which has a cyclic group is mentioned, for example.
  • the (meth) acrylate monomer having a cyclic group is preferable from the viewpoint of improving the copolymerizability with the monomer (P).
  • the copolymer in the present embodiment preferably has an ethylenically unsaturated monomer (A) having a cycloalkyl group as a monomer unit.
  • the ethylenically unsaturated monomer (A) having a cycloalkyl group is a monomer different from the monomer (P).
  • ethylenically unsaturated monomer (A) which has a cycloalkyl group What has a cycloalkyl group and has one ethylenically unsaturated bond is mentioned.
  • More preferable examples of the ethylenically unsaturated monomer (A) having a cycloalkyl group are, more specifically, from the viewpoint of more effectively and surely solving the problems according to the present invention, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, isobol (Meth) acrylic acid ester monomers having a cycloalkyl group such as nyl acrylate, isobornyl methacrylate, adamantyl acrylate, adamantyl methacrylate and the like.
  • the ethylenically unsaturated monomer (A) having a cycloalkyl group is more preferably a (meth) acrylic acid ester monomer consisting of a cycloalkyl group and a (meth) acryloyloxy group.
  • the number of carbon atoms constituting the alicyclic group of the cycloalkyl group is preferably 4 to 8, more preferably 6 and 7, and particularly preferably 6.
  • the cycloalkyl group may or may not have a substituent. Examples of the substituent include a methyl group and a tertiary butyl group.
  • cyclohexyl acrylate and cyclohexyl methacrylate are preferable in that they have good copolymerizability at the time of emulsion polymerization with the monomer (P). These may be used alone or in combinations of two or more.
  • the above-mentioned copolymer has other monomer (B) other than monomer (P) and monomer (A) as a monomer unit in order to improve various quality and physical properties. May be
  • the other monomer (B) is a monomer different from the above monomers (A) and (P), and is a monomer copolymerizable with the monomer (P).
  • the other monomer (B) is not particularly limited, and, for example, an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a carboxyl group, an ethylenically unsaturated monomer (b2) having an amide group, a hydroxyl group Ethylenically unsaturated monomer (b3) having crosslinkable monomer (b4), (meth) acrylic acid ester monomer (b5), ethylenic unsaturated monomer having cyano group, aromatic group And other ethylenically unsaturated monomers.
  • the other monomers (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • the other monomer (B) may simultaneously belong to two or more of the above-mentioned respective monomers. That is, the other monomer (B) is an ethylenically unsaturated monomer having two or more groups selected from the group consisting of a carboxyl group, an amido group, a hydroxyl group, a cyano group and an aromatic group, It may be a crosslinkable monomer having two or more groups selected from the group consisting of a carboxyl group, an amido group, a hydroxyl group, a cyano group and an aromatic group together with an ethylenically unsaturated bond.
  • another monomer (B) contains the ethylenically unsaturated monomer (b1) which has a carboxyl group from a viewpoint of a binding improvement with a filler or an electrode active material.
  • the ethylenically unsaturated monomer (b1) having a carboxyl group include monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid half ester, maleic acid half ester and fumaric acid half ester And dicarboxylic acid monomers such as itaconic acid, fumaric acid and maleic acid. These may be used alone or in combinations of two or more. Among them, from the same viewpoint, acrylic acid, methacrylic acid and itaconic acid are preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable.
  • the other monomer (B) contains an ethylenically unsaturated monomer (b2) having an amide group, from the viewpoint of improving the binding property with the filler and the electrode active material.
  • the ethylenically unsaturated monomer (b2) having an amide group is not particularly limited, and examples thereof include acrylamide, methacrylamide, N, N-methylenebisacrylamide, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, maleic acid amide and the like And maleimide. These may be used alone or in combinations of two or more. Among them, acrylamide and methacrylamide are preferred. The use of acrylamide and / or methacrylamide also tends to improve the bondability between the substrate and the coating layer.
  • the other monomer (B) contains an ethylenically unsaturated monomer (b3) having a hydroxyl group from the viewpoint of improving the binding property with the filler and the electrode active material.
  • the ethylenically unsaturated monomer (b3) having a hydroxyl group include (meth) acrylates having a hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate and the like. These may be used alone or in combinations of two or more. Among them, preferred are hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate. The use of hydroxyethyl acrylate and / or hydroxyethyl methacrylate tends to improve the bondability with the filler and the electrode active material.
  • another monomer (B) contains a crosslinkable monomer (b4) from a viewpoint of making the insoluble matter with respect to electrolyte solution into a suitable quantity.
  • the crosslinkable monomer (b4) is not particularly limited, but, for example, a monomer having two or more radically polymerizable double bonds, a functional group giving a self-crosslinking structure during or after polymerization The monomer which it has is mentioned. These may be used alone or in combinations of two or more.
  • Examples of the monomer having two or more radically polymerizable double bonds include divinyl benzene and polyfunctional (meth) acrylate.
  • polyfunctional (meth) acrylates are preferable from the viewpoint of being able to express better resistance to an electrolytic solution even in a small amount.
  • the polyfunctional (meth) acrylate may be difunctional (meth) acrylate, trifunctional (meth) acrylate or tetrafunctional (meth) acrylate.
  • trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate are preferable from the same viewpoint as described above.
  • a monomer having a functional group giving a self-crosslinking structure during polymerization or after polymerization for example, an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group, an ethylenic monomer having a methylol group, ethylene having an alkoxymethyl group And unsaturated ethylenically unsaturated monomers having hydrolyzable silyl groups. These may be used alone or in combinations of two or more.
  • Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, methyl glycidyl acrylate, and methyl glycidyl methacrylate. These may be used alone or in combinations of two or more. Among them, preferred is glycidyl methacrylate.
  • Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a methylol group include N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, dimethylol acrylamide, and dimethylol methacrylamide. These may be used alone or in combinations of two or more.
  • Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an alkoxymethyl group include N-methoxymethyl acrylamide, N-methoxymethyl methacrylamide, N-butoxymethyl acrylamide, and N-butoxymethyl methacrylamide. These may be used alone or in combinations of two or more.
  • Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a hydrolyzable silyl group include vinylsilane, ⁇ -acryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -acryloxypropyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane, and ⁇ -Methacryloxypropyl triethoxysilane is mentioned. These may be used alone or in combinations of two or more.
  • crosslinkable monomers (b4) polyfunctional (meth) acrylates are particularly preferable in that variation in the degree of crosslinking is small.
  • another monomer (B) contains a (meth) acrylic acid ester monomer (b5) from a viewpoint of making the oxidation resistance of the thermoplastic polymer containing this copolymer favorable.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer (b5) is a monomer different from the monomers (b1) to (b4).
  • Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer (b5) include (meth) acrylic acid esters having one ethylenically unsaturated bond, and more specifically, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate Isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl acrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate (Meth) monomers having alkyl groups such as n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and lauryl methacrylate Lilate (more preferably (meth) acrylate consisting
  • (meth) acrylic acid ester monomers comprising an alkyl group having 4 or more carbon atoms and a (meth) acryloyloxy group are preferable from the viewpoint of improving the copolymerizability at the time of emulsion polymerization, and having 6 or more carbon atoms
  • the (meth) acrylic acid ester monomer which consists of an alkyl group and (meth) acryloyloxy group of these is more preferable.
  • methyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate are preferable, butyl acrylate, butyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate are more preferable, and 2-ethylhexyl acrylate is still more preferable.
  • These (meth) acrylic acid ester monomers (b5) may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of ethylenically unsaturated monomers having a cyano group include acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • examples of the ethylenically unsaturated monomer having an aromatic group include styrene, vinyl toluene and ⁇ -methylstyrene. Among them, preferred is styrene.
  • an ethylenically unsaturated monomer having a repeating unit number (n) of a polyalkylene glycol group of 3 or more is generally not suitable for emulsion polymerization, but in the present embodiment, repeating of the polyalkylene glycol group is
  • repeating of the polyalkylene glycol group is
  • the total content of the (meth) acrylic acid ester monomer is preferably based on the mass of the PEU-containing thermoplastic copolymer, from the viewpoint of enhancing the binding property between the current collector and the active material layer. Is 50 to 99.9% by mass, more preferably 60 to 99.9% by mass, still more preferably 70 to 99.9% by mass, and still more preferably 80 to 99.9% by mass. is there.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer is one corresponding to the (meth) acrylic acid ester monomer among the ethylenically unsaturated monomers (P) having a polyalkylene glycol group, and a cycloalkyl Among the ethylenic unsaturated monomers (A) having a group, those corresponding to (meth) acrylic acid ester monomers and all of (meth) acrylic acid ester monomers (b5) are contained.
  • the content ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer is in the above range, when the separator or the electrode is used for a non-aqueous electrolytic solution secondary battery, the performance in the above viewpoint can be compatible, and further, The oxidation resistance of the thermoplastic polymer tends to be better.
  • the binder for a storage battery comprises, as a monomer having no polyalkylene glycol group, an ethylenically unsaturated monomer (A) having a cycloalkyl group, and a single amount of (meth) acrylic acid ester And the total content of the ethylenically unsaturated monomer (A) having a cycloalkyl group and the (meth) acrylic acid ester monomer (b5) containing the compound (b5) relative to 100% by mass of the copolymer The content is preferably 50 to 98% by mass.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer (b5) is preferably a (meth) acrylic acid ester monomer consisting of an alkyl group having 4 or more carbon atoms and a (meth) acryloyloxy group, and an alkyl having 6 or more carbon atoms
  • a (meth) acrylic acid ester monomer consisting of a group and a (meth) acryloyloxy group is more preferred.
  • the content ratio of (b1) in the copolymer is 100% by mass of the copolymer, It is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, and still more preferably 0.1 to 3% by mass.
  • the bondability between the fillers tends to be improved when the total content ratio of the above three types is 0.1% by mass or more, and the dispersion stability of the aqueous dispersion is improved when the content is 5% by mass or less
  • the content ratio of the total of (b1), (b2) and (b3) in the copolymer is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to 100% by mass of the copolymer. is there. If the total content ratio of the above three types is 0.1% by mass or more, the binding property between the fillers tends to be improved, and if it is 10% by mass or less, the water is removed from the aqueous dispersion. It tends to be easier.
  • the content ratio of the crosslinkable monomer (b4) in the copolymer is preferably 100% by mass of the copolymer.
  • the amount is 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, and still more preferably 0.1 to 3% by mass.
  • the content of the crosslinkable monomer (b4) is 0.01% by mass or more, the electrolytic solution resistance is further improved, and when it is 5% by mass or less, the decrease in binding property between the fillers is further suppressed. it can.
  • the glass transition temperature (hereinafter also referred to as “Tg”) of the binder for an electricity storage device of the present invention is preferably ⁇ 50 ° C. or higher, more preferably ⁇ 40 to 10 ° C.
  • Tg glass transition temperature
  • the heat resistance of the separator including the filler layer and the strength of the electrode active material layer tend to be further improved.
  • the glass transition temperature is determined from the DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC). Specifically, it is determined by the intersection of a straight line in which the baseline on the low temperature side in the DSC curve is extended to the high temperature side and a tangent at the inflection point of the step change portion of the glass transition.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • glass transition refers to that to which the calorie
  • Stepwise change indicates a portion of the DSC curve until the curve moves away from the baseline on the low temperature side to the baseline on the new high temperature side. A combination of step change and peak is also included in step change.
  • the “inflection point” indicates a point at which the slope of the DSC curve of the step change portion is maximized.
  • the step change portion when the heat generation side is on the upper side, it can also be expressed as a point at which the upward convex curve changes to a downward convex curve.
  • Peak refers to the portion of the DSC curve from when the curve leaves the baseline on the cold side and returns to the same baseline again.
  • Baseline indicates a DSC curve in a temperature range where no transition and reaction occur in the test piece.
  • the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic polymer of the present embodiment can be suitably adjusted, for example, by changing the monomer components used in producing the thermoplastic polymer and the charging ratio of each monomer. That is, for each monomer used for producing a thermoplastic polymer, the Tg of the homopolymer (generally described in, for example, “A Polymers Handbook” (A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION)) and the compounding ratio of the monomer generally indicated. An outline of the glass transition temperature can be estimated.
  • the Tg of a copolymer having a high proportion of monomers such as methyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylic acid and the like giving a homopolymer having a Tg of about 100 ° C. becomes high; for example, a homo of a Tg of about -50 ° C.
  • Copolymers obtained by copolymerizing monomers such as n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate giving a polymer have a low Tg.
  • Tg (K) is the Tg of the copolymer
  • Tgi (K) is the Tg of the homopolymer of monomer i
  • Wi is the mass fraction of each monomer. It can also be approximated by the formula of FOX represented by ⁇ .
  • Tg glass transition temperature of the thermoplastic polymer in the present embodiment, a value measured by the above-mentioned method using DSC is adopted.
  • the average particle diameter of the particulate PEU-containing thermoplastic copolymer particles is preferably 30 nm or more, more preferably 100 nm or more.
  • the average particle diameter of the particulate PEU-containing thermoplastic copolymer particles is preferably 1000 nm or less, more preferably 800 nm or less, and still more preferably 700 nm or less.
  • the average particle diameter of the particulate PEU-containing thermoplastic copolymer particles is 30 nm or more, the ion permeability is unlikely to be reduced, and it is easy to give an electricity storage device with high output characteristics. Furthermore, even when the temperature rise during abnormal heat generation is fast, it is easy to obtain an electricity storage device that exhibits smooth shutdown characteristics and high safety.
  • the average particle diameter of the particulate PEU-containing thermoplastic copolymer particles is 800 nm or less, and further, a good binding property is expressed, and the multilayer porous film Heat shrinkage, that is, the safety of the battery is improved.
  • the thickness of a coating layer can be flexibly controlled, but when it uses as an electrode binder, drop-off
  • the average particle size of the copolymer particles can be measured according to the method described in the following examples.
  • thermoplastic copolymer having as the ethylenically unsaturated monomer monomer unit having a polyalkylene glycol group having an average repeating unit number (n) of 3 or more in the binder for a storage battery device of the present invention
  • thermoplastic polymers other than PEU-containing thermoplastic copolymers may be blended.
  • thermoplastic polymer other than the PEU-containing thermoplastic copolymer is not particularly limited, but a polymer which is insoluble in the electrolyte of the lithium ion secondary battery and is electrochemically stable in the range of use of the lithium ion secondary battery It is preferable to use
  • thermoplastic polymers other than PEU-containing thermoplastic copolymers include, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene; fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene Copolymers, fluorine-containing rubbers such as ethylene-tetrafluoroethylene copolymers; styrene-butadiene copolymers and their hydrides, acrylonitrile-butadiene copolymers and their hydrides, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers and their hydrides, methacrylic acid ester-acrylic acid esters Copolymer, styrene-acrylate copolymer, acrylonitrile-acrylate copolymer, ethylene propylene rubber, Rubbers such as polyvinyl alcohol and polyvinyl
  • a polymer having a glass transition temperature of less than 20 ° C. for a binder for a storage battery, from the viewpoint of wettability to a microporous polyolefin membrane, bonding between a polyolefin microporous film and a binder for a storage battery, and adhesion with an electrode Is more preferably blended, and from the viewpoint of blocking resistance and ion permeability, it is more preferred that polymers having a glass transition temperature of 20 ° C. or more are also blended.
  • the thermoplastic polymer may have at least two glass transition temperatures.
  • the thermoplastic polymer may have at least two glass transition temperatures.
  • the “core-shell structure” is a polymer in the form of a double structure in which the polymer belonging to the central portion and the polymer belonging to the outer shell portion are different in composition.
  • the glass transition temperature of the entire thermoplastic polymer can be controlled. Also, multiple functions can be imparted to the entire thermoplastic polymer.
  • PEU-containing thermoplastic copolymer ⁇ Method of Manufacturing Binder for Storage Device> [Method for producing copolymer (PEU-containing thermoplastic copolymer)]
  • the PEU-containing thermoplastic copolymers described above can be prepared by known polymerization methods, except using the monomers described above.
  • a polymerization method for example, an appropriate method such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization can be adopted.
  • An emulsion polymerization method is preferred for the purpose of obtaining as a particle-shaped dispersion.
  • a dispersion system containing the above-mentioned monomer, surfactant, radical polymerization initiator, and other additive components used as needed in an aqueous medium as basic composition components, it comprises the above-mentioned monomers
  • a copolymer is obtained by polymerizing the monomer composition.
  • a method of making the composition of the monomer composition to be supplied constant throughout the polymerization process, and a morphological composition change of particles of the resin dispersion formed by changing sequentially or continuously in the polymerization process can be used as needed, such as the method of providing When the copolymer is obtained by emulsion polymerization, it may be, for example, in the form of an aqueous dispersion (latex) containing water and a particulate copolymer dispersed in the water.
  • the surfactant is a compound having at least one or more hydrophilic groups and one or more lipophilic groups in one molecule.
  • the surfactant for example, non-reactive alkyl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, alkyl sulfo succinate, alkyl diphenyl ether di sulfonate, naphthalene sulfo Acidic formalin condensate, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate, polyoxyethylene distyrenated phenyl ether sulfate, fatty acid salt, alkyl phosphate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, etc.
  • anionic interface Activator and non-reactive polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether, polyoxyethylene disty Fluorinated phenyl ether, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, alkyl alkanolamide, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, etc.
  • nonionic surfactants Besides these, a so-called reactive surfactant may be used in which an ethylenic double bond is introduced into the chemical structural formula of a surfactant having a hydrophilic group and a lipophilic group.
  • the anionic surfactant in the reactive surfactant includes, for example, an ethylenically unsaturated monomer having a sulfonic acid group, a sulfonate group or a sulfuric acid ester group and a salt thereof, and a sulfonic acid group or It is preferable that it is a compound which has the group (ammonium sulfonate group or alkali metal sulfonate group) which is the ammonium salt or alkali metal salt.
  • nonionic surfactant in the reactive surfactant for example, ⁇ - [1-[(allyloxy) methyl] -2- (nonylphenoxy) ethyl] - ⁇ -hydroxypolyoxyethylene (eg, Adekaria Soap NE-20, NE-30, NE-40 manufactured by ADEKA Co., Ltd., polyoxyethylene alkylpropenyl phenyl ether (eg, Aqualon RN-10, RN-20, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., RN-30, RN-50, etc.), ⁇ - [2-[(Allyloxy) -1- (alkyloxymethyl) ethyl] - ⁇ -hydroxypolyoxyethylene (for example, Adekaria soap ER manufactured by ADEKA Corporation) -10, and polyoxyethylene polyoxybutylene (3-methyl-3-butenyl) ester.
  • Ether for example, Kao Corp. LATEMUL PD-420.
  • reactive surfactants preferred are reactive surfactants, more preferred are anionic reactive surfactants, and more preferred are reactive surfactants having a sulfonic acid group.
  • the surfactant is preferably used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition.
  • the surfactant may be used alone or in combination of two or more.
  • radical polymerization initiator radical decomposition is carried out by heat or a reducing substance to initiate addition polymerization of the monomer, and either an inorganic initiator or an organic initiator can be used.
  • an inorganic initiator or an organic initiator can be used.
  • the radical polymerization initiator a water-soluble or oil-soluble polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble polymerization initiator include peroxodisulfates, peroxides, water-soluble azobis compounds, and peroxide-reducing agent redox systems.
  • Peroxodisulfates include, for example, potassium peroxodisulfate (KPS), sodium peroxodisulfate (NPS), and ammonium peroxodisulfate (APS), and peroxides include, for example, hydrogen peroxide, t- And butyl hydroperoxide, t-butylperoxymaleic acid, succinic acid peroxide, and benzoyl peroxide.
  • KPS potassium peroxodisulfate
  • NPS sodium peroxodisulfate
  • APS ammonium peroxodisulfate
  • peroxides include, for example, hydrogen peroxide, t- And butyl hydroperoxide, t-butylperoxymaleic acid, succinic acid peroxide, and benzoyl peroxide.
  • water-soluble azobis compound include 2,2-azobis (N-hydroxyethyl isobutyramide), 2 And 2-azobis (2-amidinopropane) hydrogen chloride
  • peroxide-reducing agent redox systems include sodium and the above peroxides.
  • the radical polymerization initiator can be used preferably in an amount of 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer composition.
  • a radical polymerization initiator is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • P ethylenically unsaturated monomer having a polyalkylene glycol group
  • A ethylenically unsaturated monomer having a cycloalkyl group
  • B another monomer
  • the dispersion is preferably adjusted to a pH in the range of 5 to 12 in order to maintain long-term dispersion stability. It is preferable to use amines, such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and dimethylaminoethanol, for adjustment of pH, and it is more preferable to adjust pH with ammonia (water) or sodium hydroxide.
  • amines such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and dimethylaminoethanol
  • the aqueous dispersion in the present embodiment includes, as particles (copolymer particles) dispersed in water, a copolymer obtained by copolymerizing a monomer composition containing the specific monomer.
  • the water dispersion may contain, in addition to water and the copolymer, solvents such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, dispersants, lubricants, thickeners, bactericides and the like.
  • the binder composition for electrical storage devices in this invention contains water and the copolymer in this embodiment, and it is more preferable that it is a water dispersion containing water and the copolymer in this embodiment.
  • an emulsion polymerization is used to form an aqueous dispersion of the particulate PEU-containing thermoplastic polymer, and the resulting emulsion (aqueous dispersion) of the particulate PEU-containing thermoplastic copolymer is applied as an aqueous latex Good. Since the layer containing the binder for electrical storage devices of this invention can be easily formed by this, it is preferable.
  • the binder for a storage battery device of the present invention may be used as a separator for a storage battery device.
  • the storage device separator can include a porous substrate and a thermoplastic polymer layer disposed on at least a portion of at least one side of the porous substrate.
  • the thermoplastic polymer layer preferably contains the PEU-containing thermoplastic polymer of the present invention.
  • the storage device separator may be composed of only the porous substrate and the thermoplastic polymer layer, and may further have a filler porous layer in addition to these.
  • the filler porous layer preferably contains the binder for a storage battery device of the present invention as a resin binder.
  • the filler porous layer is disposed on one side or both sides of the polyolefin porous substrate.
  • the filler porous layer and the thermoplastic polymer layer are disposed on the polyolefin porous substrate, the mutual positional relationship between them is optional, but from the viewpoint of achieving both the rate characteristics and the safety of the electricity storage device, at least The thermoplastic polymer layer may be disposed so as to expose a portion, and is preferably disposed on the filler porous layer.
  • the porous substrate may itself be one conventionally used as a separator. It is preferable that the base material is a fine porous membrane having a pore size, which has no electron conductivity, is ion conductive, and has high resistance to an organic solvent.
  • a porous membrane for example, a microporous membrane comprising a resin such as a polyolefin (for example, polyethylene, polypropylene, polybutene and polyvinyl chloride), and a mixture or copolymer thereof, polyethylene terephthalate, Microporous membrane containing a resin such as polycycloolefin, polyethersulfone, polyamide, polyimide, polyimide amide, polyaramide, polycycloolefin, nylon, polytetrafluoroethylene, etc. as a main component, woven of polyolefin fibers (woven fabric And polyolefin fiber non-woven fabric, paper, and an aggregate of insulating material particles.
  • a resin such as a polyolefin (for example, polyethylene, polypropylene, polybutene and polyvinyl chloride), and a mixture or copolymer thereof, polyethylene terephthalate
  • Microporous membrane containing a resin such as polycycloo
  • a microporous polyolefin membrane containing a polyolefin resin as a main component is preferable.
  • "containing as a main component” means containing more than 50% by mass, preferably 75% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, still more preferably More preferably, it is 95 mass% or more, especially preferably 98 mass% or more, and 100 mass% may be sufficient.
  • the polyolefin resin is not particularly limited, but may be a polyolefin resin used for ordinary extrusion, injection, inflation, blow molding, etc., and ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, and Homopolymers and copolymers such as 1-octene, multistage polymers, etc. can be used. Also, polyolefins selected from the group consisting of these homopolymers and copolymers, and multistage polymers can be used alone or in combination.
  • polystyrene resin examples include, but are not limited to, for example, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, isotactic polypropylene, atactic polypropylene, ethylene-propylene Random copolymers, polybutene, ethylene propylene rubber and the like can be mentioned.
  • a resin mainly composed of high density polyethylene As a material of the polyolefin porous substrate used as a separator for a storage battery device, it is preferable to use a resin mainly composed of high density polyethylene, because it has a low melting point and high strength. Moreover, these polyethylenes may mix 2 or more types for the purpose of providing a softness
  • the polymerization catalyst used in the production of these polyethylenes is also not particularly limited, and examples thereof include Ziegler-Natta catalysts, Phillips catalysts and metallocene catalysts.
  • a porous film made of a resin composition containing polypropylene and a polyolefin resin other than polypropylene.
  • polypropylene is not limited, and may be any of isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene and atactic polypropylene.
  • the proportion of polypropylene to the total polyolefin in the polyolefin resin composition is not particularly limited, but is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, from the viewpoint of achieving both heat resistance and a good shutdown function. %, More preferably 4 to 10% by mass.
  • the polymerization catalyst is also not particularly limited, and examples thereof include Ziegler-Natta catalysts and metallocene catalysts.
  • polyolefin resins other than polypropylene include, but are not limited to, homopolymers or copolymers of olefin hydrocarbons such as ethylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and 1-octene.
  • polyolefin resins other than polypropylene polyethylene, polybutene, ethylene-propylene random copolymer and the like can be mentioned.
  • polyethylene From the viewpoint of shutdown characteristics in which the pores of the polyolefin porous substrate are clogged by heat melting, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene, etc. as polyolefin resins other than polypropylene It is preferred to use polyethylene. Among these, from the viewpoint of strength, it is more preferable to use polyethylene having a density of 0.93 g / cm 3 or more as measured according to JIS K7112.
  • the viscosity average molecular weight of the polyolefin resin constituting the polyolefin porous substrate is not particularly limited, but is preferably 30,000 or more and 12,000,000 or less, more preferably 50,000 or more and less than 2,000,000, and still more preferably 100,000. More than 1 million.
  • the viscosity average molecular weight is 30,000 or more, the melt tension at the time of melt molding becomes large and the formability becomes good, and it is preferable because it tends to become high strength due to the entanglement of polymers.
  • the viscosity average molecular weight is 12,000,000 or less, it becomes easy to melt and knead uniformly, which is preferable because it tends to be excellent in sheet formability, particularly thickness stability.
  • the viscosity average molecular weight is less than 1,000,000 because the pores tend to be clogged when the temperature rises and a good shutdown function tends to be obtained.
  • a polyolefin having a viscosity average molecular weight of less than 1,000,000 is a mixture of a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 2,000,000 and a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 270,000 and having a viscosity average molecular weight of less than 1,000,000. You may use.
  • the polyolefin porous substrate in the present embodiment can contain any additive.
  • additives are not particularly limited, and, for example, polymers other than polyolefins; inorganic particles; antioxidants such as phenol type, phosphorus type, and sulfur type; metal soaps such as calcium stearate and zinc stearate; Agents; light stabilizers; antistatic agents; antifogging agents; color pigments and the like.
  • the total content of these additives is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin composition.
  • the viscosity average molecular weight (Mv) is calculated according to ASTM-D4020 from the limiting viscosity [135] measured at a measurement temperature of 135 ° C. using decalin as a solvent according to the following equation.
  • Polyethylene: [ ⁇ ] 6.77 ⁇ 10 -4 Mv 0.67 (Chiang's formula)
  • Polypropylene: [ ⁇ ] 1.10 ⁇ 10 -4 Mv 0.80
  • the porosity of the polyolefin porous substrate is not particularly limited, but is preferably 20% or more, more preferably 35% or more, and preferably 90% or less, preferably 80% or less. Setting the porosity to 20% or more is preferable from the viewpoint of securing the permeability of the separator. On the other hand, setting the porosity to 90% or less is preferable from the viewpoint of securing the piercing strength.
  • the air permeability of the polyolefin porous substrate is not particularly limited, but is preferably 10 seconds / 100 cc or more, more preferably 50 seconds / 100 cc or more, preferably 1,000 seconds / 100 cc or less, more preferably 500 seconds It is less than / 100 cc. Setting the air permeability to 10 seconds / 100 cc or more is preferable from the viewpoint of suppressing self-discharge of the power storage device. On the other hand, setting the air permeability to 1,000 seconds / 100 cc or less is preferable from the viewpoint of obtaining good charge and discharge characteristics.
  • the air permeability is an air resistance measured in accordance with JIS P-8117. The air permeability can be adjusted by changing the stretching temperature and / or the stretching ratio of the porous substrate.
  • the average pore diameter of the polyolefin porous substrate is preferably 0.15 ⁇ m or less, more preferably 0.1 ⁇ m or less, and preferably 0.01 ⁇ m or more as the lower limit. Setting the average pore diameter to 0.15 ⁇ m or less is preferable from the viewpoint of suppressing the self discharge of the power storage device and suppressing the capacity decrease.
  • the average pore size can be adjusted by, for example, changing the draw ratio at the time of producing the polyolefin porous substrate.
  • the puncture strength of the polyolefin porous substrate is not particularly limited, but is preferably 200 g / 20 ⁇ m or more, more preferably 300 g / 20 ⁇ m or more, preferably 2,000 g / 20 ⁇ m or less, more preferably 1,000 g / 20 ⁇ m or less It is. It is preferable that the piercing strength is 200 g / 20 ⁇ m or more from the viewpoint of suppressing the membrane breakage due to the dropped active material and the like at the time of battery winding, and also from the viewpoint of suppressing the concern . On the other hand, a piercing strength of 2,000 g / 20 ⁇ m or less is preferable from the viewpoint of reducing the width contraction due to the relaxation of the orientation during heating. The puncture strength is measured by the method described in the examples below.
  • the puncture strength can be adjusted by adjusting the stretching ratio and / or stretching temperature of the polyolefin porous substrate.
  • the thickness of the polyolefin porous substrate is not particularly limited, but is preferably 2 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, still more preferably 50 ⁇ m or less. Adjusting the thickness to 2 ⁇ m or more is preferable from the viewpoint of improving the mechanical strength. On the other hand, adjusting the film thickness to 100 ⁇ m or less is preferable because the occupied volume of the separator in the battery is reduced, which tends to be advantageous in increasing the capacity of the battery.
  • the filler porous layer contains an inorganic filler and a resin binder.
  • the inorganic filler used for the filler porous layer is not particularly limited, but preferred is one having a melting point of 200 ° C. or higher, having high electrical insulation, and being electrochemically stable in the use range of the lithium ion secondary battery .
  • the inorganic filler is not particularly limited, but, for example, oxide-based ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide and iron oxide; nitrides such as silicon nitride, titanium nitride and boron nitride Based ceramics; Silicon carbide, calcium carbonate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, potassium titanate, talc, kaolinite, dicite, nacrite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, cericite, mica, Ceramics such as amesite, bentonite, asbestos, zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, silica sand, glass fibers, etc. may be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • oxide-based ceramics such as alumina, silica, titan
  • aluminum oxide compounds such as alumina and aluminum hydroxide oxide
  • ion exchange capacities such as kaolinite, dicite, nacrite, halloysite and pyrophyllite Preferred are aluminum silicate compounds having no
  • alumina has many crystal forms such as ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, ⁇ -alumina, etc., any of them can be suitably used. Among these, ⁇ -alumina is preferable because it is thermally and chemically stable.
  • aluminum hydroxide oxide AlO (OH)
  • boehmite is more preferable from the viewpoint of preventing an internal short circuit caused by the generation of lithium dendrite.
  • particles containing boehmite as a main component as the inorganic filler constituting the porous layer it is possible to realize a very lightweight porous layer while maintaining high permeability, and in addition to the porous film in the thinner porous layer The heat shrinkage at high temperature is suppressed, and the heat resistance tends to be developed.
  • synthetic boehmite capable of reducing ionic impurities that adversely affect the properties of the electrochemical device.
  • kaolin composed mainly of kaolin mineral is more preferable since it is inexpensive and easily available.
  • kaolin wet kaolin and calcined kaolin obtained by calcining the same are known.
  • calcined kaolin is particularly preferred.
  • Calcined kaolin is particularly preferable from the viewpoint of electrochemical stability because crystal water is released during the calcining treatment and impurities are also removed.
  • the average particle size of the inorganic filler is preferably more than 0.01 ⁇ m and not more than 4.0 ⁇ m, more preferably more than 0.2 ⁇ m and not more than 3.5 ⁇ m, and more than 0.4 ⁇ m and not more than 3.0 ⁇ m It is more preferable that it is the following. It is preferable to adjust the average particle diameter of the inorganic filler to the above range from the viewpoint of suppressing the thermal contraction at high temperature even if the thickness of the porous filler layer is thin (for example, 7 ⁇ m or less).
  • Examples of the method of adjusting the particle size of the inorganic filler and the distribution thereof include a method of reducing the particle size by pulverizing the inorganic filler using an appropriate pulverizing apparatus such as a ball mill, bead mill, jet mill and the like. .
  • an inorganic filler plate shape, scale shape, needle shape, columnar shape, spherical shape, polyhedron shape, lump shape etc. are mentioned, for example. You may use combining the multiple types of the inorganic filler which has these shapes.
  • the proportion of the inorganic filler in the porous filler layer can be appropriately determined from the viewpoint of the binding property of the inorganic filler, the permeability of the separator, the heat resistance, and the like.
  • the proportion of the inorganic filler in the filler porous layer is preferably 20% by mass or more and less than 100% by mass, more preferably 50% by mass or more and 99.99% by mass or less, still more preferably 80% by mass or more and 99.9% by mass % Or less, particularly preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less.
  • resin binder As the resin binder, it is preferable to use a resin latex binder (that is, a resin binder in the form of "water-based latex").
  • a resin latex binder that is, a resin binder in the form of "water-based latex”
  • the separator having the filler porous layer containing the resin binder and the inorganic filler binds the resin binder onto the porous film through the process of applying the resin binder solution on the substrate Compared to the separators, it is difficult to reduce the ion permeability and tends to give a storage device having high output characteristics. Furthermore, an electricity storage device having a separator formed using a resin latex binder tends to exhibit smooth shutdown characteristics and easily obtain high safety even when the temperature rise during abnormal heat generation is fast.
  • the binder for a storage battery device of the present invention as a resin binder in the filler porous layer.
  • the thickness of the filler porous layer is preferably 0.5 ⁇ m or more from the viewpoint of improving the heat resistance and the insulating property, and preferably 50 ⁇ m or less from the viewpoint of improving the capacity and permeability of the battery.
  • the layer density of the filler porous layer is preferably 0.5 g / cm 3 to 3.0 g / cm 3 , and more preferably 0.7 g / cm 3 to 2.0 g / cm 3 .
  • the layer density of the filler porous layer is 0.5 g / cm 3 or more, the thermal shrinkage at high temperatures tends to be good, and when it is 3.0 g / cm 3 or less, the air permeability tends to be reduced. It is in.
  • the method of coating the coating liquid containing an inorganic filler and a resin binder can be mentioned, for example on the at least single side
  • the coating liquid may contain a solvent, a dispersant and the like in order to improve the dispersion stability and the coatability.
  • the method for applying the coating liquid to the substrate is not particularly limited as long as the required layer thickness and coating area can be realized.
  • a filler raw material containing a resin binder and a polymer base material may be laminated and extruded by a co-extrusion method, or the base material and the porous filler membrane may be separately prepared and then bonded.
  • the storage device separator may optionally have a thermoplastic polymer layer in addition to the polyolefin porous substrate and the filler porous layer.
  • the thermoplastic polymer layer preferably contains the PEU-containing thermoplastic polymer of the present invention from the viewpoint of improving the adhesion to the separator and reducing the ionic resistance.
  • the thermoplastic polymer layer may be disposed on one side or both sides of the polyolefin porous substrate, or on the filler porous layer, and is preferably disposed such that at least a portion of the filler porous layer is exposed.
  • the area ratio of the thermoplastic polymer layer to the total area of the side of the porous substrate on which the thermoplastic polymer layer is disposed is 100% or less, 80% or less, 75% or less, or 70%
  • the area ratio is preferably 5% or more, 10% or more, or 15% or more.
  • Setting the coating area of the thermoplastic polymer layer to 100% or less is preferable from the viewpoint of further suppressing the blockage of the pores of the substrate by the thermoplastic polymer and further improving the permeability of the separator.
  • thermoplastic polymer layer is a layer in which the inorganic filler is mixed
  • the total area of the thermoplastic polymer and the inorganic filler is 100% to calculate the existing area of the thermoplastic polymer.
  • thermoplastic polymer layer When the thermoplastic polymer layer is disposed only on part of the surface of the polyolefin porous substrate and the inorganic filler layer, examples of the disposition pattern of the thermoplastic polymer layer include dots, stripes, grids, stripes, and turtle shells. And random, etc., and combinations thereof.
  • the thickness of the thermoplastic polymer layer disposed on the polyolefin porous substrate is preferably 0.01 ⁇ m to 5 ⁇ m per one side of the substrate, more preferably 0.1 ⁇ m to 3 ⁇ m, and 0. More preferably, it is 1 to 1 ⁇ m.
  • the thermoplastic polymer layer comprises a thermoplastic polymer.
  • the thermoplastic polymer layer may contain preferably 60% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, particularly preferably 98% by mass or more of the thermoplastic polymer based on the total amount thereof. .
  • the thermoplastic polymer layer may contain other components in addition to the thermoplastic polymer.
  • thermoplastic polymer examples include: polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and ⁇ -polyolefin; fluorine polymers such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene or copolymers containing these; conjugated dienes such as butadiene and isoprene Diene polymers containing as monomer units or copolymers containing these, or hydrides thereof; Acrylic polymers containing (meth) acrylate etc.
  • polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and ⁇ -polyolefin
  • fluorine polymers such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene or copolymers containing these
  • conjugated dienes such as butadiene and isoprene Diene polymers containing as monomer units or copolymers containing these, or hydrides thereof
  • a diene polymer, an acrylic polymer, or a fluorine-based polymer is preferable from the viewpoint of adhesion to an electrode active material, flexibility, and ion permeability of a polymer.
  • the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic polymer is preferably ⁇ 50 ° C. or higher, and more preferably in the range of ⁇ 50 ° C. to 150 ° C. from the viewpoint of adhesion to the electrode and ion permeability. .
  • thermoplastic polymer layer from the viewpoint of wettability to the polyolefin microporous membrane, bonding between the polyolefin microporous membrane and the thermoplastic polymer layer, and adhesion to the electrode.
  • thermoplastic polymer layer from the viewpoint of wettability to the polyolefin microporous membrane, bonding between the polyolefin microporous membrane and the thermoplastic polymer layer, and adhesion to the electrode.
  • polymers having a glass transition temperature of 20 ° C. or more are also blended.
  • thermoplastic polymer having at least two glass transition temperatures can be achieved by, but is not limited to, a method of blending two or more types of thermoplastic polymers, a method of using a thermoplastic polymer having a core-shell structure, and the like.
  • the core-shell structure is a polymer in the form of a double structure in which the polymer belonging to the central part and the polymer belonging to the outer shell part have different compositions.
  • the glass transition temperature of the entire thermoplastic polymer can be controlled. Also, multiple functions can be imparted to the entire thermoplastic polymer.
  • thermoplastic copolymer is preferably in the form of particles when the glass transition temperature is room temperature (eg, 20 ° C., 25 ° C., or 30 ° C.) or more from the viewpoint of the blocking inhibition property and the ion permeability of the separator.
  • the porosity of the thermoplastic polymer layer disposed on the substrate and the blocking resistance of the separator can be secured.
  • the average particle size of the particulate thermoplastic copolymer is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 100 nm or more, particularly preferably 130 nm or more, particularly preferably 150 nm or more, most preferably 200 nm or more.
  • 2,000 nm or less is preferable, more preferably 1,500 nm or less, still more preferably 1,000 nm or less, particularly preferably 800 nm or less, particularly preferably 800 nm or less, and most preferably 750 nm or less.
  • the average particle diameter of the particulate thermoplastic polymer can be measured according to the method described in the following examples.
  • the particulate thermoplastic polymers described above can be prepared by known polymerization methods using the corresponding monomers or comonomers.
  • a polymerization method for example, an appropriate method such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization can be adopted.
  • thermoplastic polymer layer can be easily formed by coating, it is preferable to form a particulate thermoplastic polymer by emulsion polymerization, whereby the resulting thermoplastic polymer emulsion is used as an aqueous latex.
  • thermoplastic polymer layer may contain only the thermoplastic polymer, or may contain other optional components in addition to the thermoplastic polymer.
  • the inorganic filler etc. which were demonstrated above, for example, in order to form a filler porous layer are mentioned.
  • the method for producing the porous substrate is not particularly limited, and a known production method can be adopted.
  • a method of making porous by extracting the plasticizer, melt-kneading a polyolefin resin composition and high draw A method of making porous by peeling off the polyolefin crystal interface by heat treatment and stretching after extrusion at a ratio, melt-kneading a polyolefin resin composition and an inorganic filler to form on a sheet, then stretching the polyolefin and the inorganic filler by stretching.
  • the method of producing the nonwoven fabric or paper as a base material may be a well-known thing.
  • a method for producing the same for example, a chemical bonding method in which a web is dipped in a binder and dried to bond between fibers; a heat melting fiber is mixed in the web and a thermal bonding method in which the fibers are partially melted to be bonded between fibers
  • a needle-punching method in which a needle with a barb is repeatedly pierced in the web and mechanical entanglement of fibers is carried out;
  • the polyolefin resin composition and the plasticizer are melt-kneaded.
  • a polyolefin resin and optionally other additives are introduced into a resin-kneading apparatus such as an extruder, kneader, laboplast mill, kneading roll, Banbury mixer, etc., while heating and melting resin components.
  • mixing a plasticizer in the ratio of it is preferable to previously knead the polyolefin resin, the other additives and the plasticizer in a predetermined ratio in advance using a Henschel mixer or the like before charging the resin kneader to the resin kneader. More preferably, only a part of the plasticizer is charged in the pre-kneading, and the remaining plasticizer is kneaded while being side fed to the resin kneading apparatus.
  • a non-volatile solvent capable of forming a homogeneous solution above the melting point of the polyolefin can be used.
  • non-volatile solvents include hydrocarbons such as liquid paraffin and paraffin wax; esters such as dioctyl phthalate and dibutyl phthalate; and higher alcohols such as oleyl alcohol and stearyl alcohol. Of these, liquid paraffin is preferred.
  • the ratio of the polyolefin resin composition to the plasticizer is not particularly limited as long as they can be melt-kneaded uniformly and molded into a sheet.
  • the mass fraction of the plasticizer in the composition comprising the polyolefin resin composition and the plasticizer is preferably 30 to 80% by mass, more preferably 40 to 70% by mass.
  • the mass fraction of the plasticizer in this range it is preferable from the viewpoint that the melt tension at the time of melt molding and the formability of a uniform and fine pore structure are compatible.
  • melt-kneaded product is formed into a sheet.
  • a melt-kneaded product is extruded into a sheet form through a T die or the like, brought into contact with a heat conductor and cooled to a temperature sufficiently lower than the crystallization temperature of the resin component
  • a heat conductor used for cooling and solidification, metal, water, air, plasticizer itself and the like can be used, but a metal roll is preferable because it has high efficiency of heat conduction.
  • a sheet orientates, membrane strength increases, and surface smoothness of a sheet is also improved, and is more preferred. It is preferable that it is 400 micrometers-3000 micrometers at the time of extruding to a sheet form from T die
  • the sheet-like molded product thus obtained is then preferably stretched.
  • stretching process either uniaxial stretching or biaxial stretching can be used suitably.
  • Biaxial stretching is preferable from the viewpoint of the strength and the like of the obtained porous substrate.
  • the stretching method include methods such as simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, multistage stretching, and multiple stretching. Simultaneous biaxial stretching is preferable from the viewpoint of improvement in puncture strength, uniformity of stretching, and shutdown properties.
  • the stretching ratio is preferably in the range of 20 times to 100 times in area ratio, and more preferably in the range of 25 times to 50 times.
  • the stretching ratio in each axial direction is preferably in the range of 4 to 10 in the MD direction and 4 to 10 in the TD direction, preferably 5 to 8 in the MD direction and 5 in the TD direction. More preferably, it is in the range of 8 times or more.
  • the sheet-like compact obtained as described above may be further rolled.
  • the rolling can be carried out by, for example, a press method using a double belt press or the like. Rolling can in particular increase the orientation of the surface part.
  • the rolling area magnification is preferably more than 1 and 3 or less, and more preferably more than 1 and 2 or less. By setting the rolling ratio in this range, the membrane strength of the finally obtained porous substrate is increased, and it is preferable in that a uniform porous structure can be formed in the thickness direction of the membrane.
  • the plasticizer is removed from the sheet-like molded product to obtain a porous substrate.
  • a method of removing a plasticizer the method of immersing a sheet-like molded object in an extraction solvent, extracting a plasticizer, and making it fully dry is mentioned, for example.
  • the plasticizer may be extracted either batchwise or continuously.
  • extraction solvent it is preferable to use one which is a poor solvent for the polyolefin resin and a good solvent for the plasticizer and has a boiling point lower than the melting point of the polyolefin resin.
  • extraction solvents include hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and 1,1,1-trichloroethane; non-chlorinated such as hydrofluoroether and hydrofluorocarbon Halogenated solvents; alcohols such as ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran; and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. These extraction solvents may be recovered by distillation or the like and reused.
  • heat treatment such as heat setting or thermal relaxation may be performed after the stretching step or after the formation of the porous substrate.
  • the porous substrate may be subjected to post-treatments such as hydrophilization treatment with a surfactant or the like, crosslinking treatment with an ionizing radiation or the like.
  • the coating liquid can be easily applied thereafter and the adhesion between the polyolefin porous substrate and the filler porous layer or the thermoplastic polymer layer is improved.
  • the surface treatment method include corona discharge treatment, plasma treatment, mechanical surface roughening, solvent treatment, acid treatment, and ultraviolet oxidation.
  • the filler porous layer is coated on at least one side of the substrate by, for example, applying a coating liquid containing an inorganic filler, a resin binder, and optionally, additional components such as a solvent (for example, water) and a dispersant. Can be placed.
  • the resin binder may be synthesized by emulsion polymerization, and the obtained emulsion may be used as it is as a coating liquid.
  • the method for applying the coating liquid to the substrate is not particularly limited as long as the required layer thickness and coating area can be realized.
  • the coating method for example, gravure coater method, small diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, rod coater method And squeeze coater method, cast coater method, die coater method, screen printing method, spray coating method, ink jet coating method and the like.
  • the gravure coater method is preferable because the degree of freedom of the coating shape is high.
  • the filler raw material containing the resin binder and the polymer base material may be laminated and extruded by a co-extrusion method, or the base material and the filler porous membrane may be laminated after being separately produced.
  • the method of removing the solvent from the coating film after coating is not limited as long as the substrate and the porous layer are not adversely affected.
  • there is a method of drying at a temperature equal to or lower than the melting point of the substrate while fixing the substrate a method of drying under reduced pressure at a low temperature, and the like.
  • thermoplastic polymer layer The thermoplastic polymer can be disposed on the substrate, for example, by applying a coating liquid containing a thermoplastic polymer to the substrate.
  • a thermoplastic polymer may be synthesized by emulsion polymerization, and the obtained emulsion (water dispersion) may be used as it is as a coating liquid.
  • the coating solution preferably contains a poor solvent such as water and a mixed solvent of water and a water-soluble organic medium (for example, methanol or ethanol).
  • a method of applying a coating liquid containing a thermoplastic polymer onto a polyolefin porous substrate there is no particular limitation as long as it is a method that can realize a desired coating pattern, a coating thickness, and a coating area. Absent.
  • the coating method described above may be used to apply the inorganic filler-containing coating solution.
  • the gravure coater method or the spray coating method is preferable from the viewpoint that the degree of freedom of the coating shape of the thermoplastic polymer is high and a preferable area ratio is easily obtained.
  • the method for removing the solvent from the coating film after coating is not particularly limited as long as the method does not adversely affect the porous substrate and the polymer layer.
  • a method of drying at a temperature lower than its melting point while fixing a polyolefin porous substrate, a method of vacuum drying at a low temperature, or immersing in a poor solvent for a thermoplastic polymer to coagulate the thermoplastic polymer into particles The method etc. which extract a solvent simultaneously are mentioned.
  • the air permeability of the electric storage device separator is preferably 10 seconds / 100 cc or more and 650 seconds / 100 cc or less, more preferably 20 seconds / 100 cc or more and 500 seconds / 100 cc or less, still more preferably 30 seconds / 100 cc or more and 450 seconds / 100 cc or less, particularly preferably 50 seconds / 100 cc or more and 400 seconds / 100 cc or less.
  • This air permeability like the air permeability of the polyolefin porous substrate, is the air resistance measured according to JIS P-8117.
  • the air permeability is 10 seconds / 100 cc or more
  • the self-discharge tends to decrease when used as a battery separator, and when 650 seconds / 100 cc or less, good charge / discharge characteristics tend to be obtained.
  • the electric storage device separator exhibits high ion permeability when applied to a lithium ion secondary battery by exhibiting such a very high air permeability.
  • the final thickness of the separator is preferably 2 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and still more preferably 7 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the thickness is 2 ⁇ m or more, the mechanical strength tends to be sufficient, and when the thickness is 200 ⁇ m or less, the occupied volume of the separator is reduced, which tends to be advantageous in increasing the capacity of the battery.
  • the storage device has a positive electrode, a separator for the storage device, and a negative electrode.
  • An electricity storage device of the present invention includes the binder for an electricity storage device of the present invention.
  • the configuration other than the inclusion of the binder for an electricity storage device of the present invention may be the same as that of a conventionally known electricity storage device.
  • batteries such as non-aqueous electrolyte solution secondary battery, a capacitor, and a capacitor are mentioned.
  • the storage device is preferably a battery, more preferably a non-aqueous electrolyte secondary battery, and more preferably a lithium ion secondary battery, from the viewpoint that the benefits of the effects according to the present invention can be obtained more effectively. It is further preferred that Hereinafter, the suitable aspect about the case where an electrical storage device is a non-aqueous electrolyte solution secondary battery is demonstrated.
  • a positive electrode in which a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material is formed on a positive electrode current collector can be suitably used.
  • the positive electrode current collector for example, aluminum foil etc .
  • the positive electrode active material for example, lithium-containing composite oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , spinel type LiMnO 4 , olivine type LiFePO 4 etc .; it can.
  • the positive electrode active material layer may contain, in addition to the positive electrode active material, the binder for an electricity storage device of the present invention, a conductive material, and the like.
  • a negative electrode in which a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material is formed on a negative electrode current collector can be suitably used.
  • the negative electrode current collector for example, copper foil etc .
  • the negative electrode active material for example, carbon materials such as graphitic, non-graphitizable carbonaceous, graphitizable carbonaceous, composite carbon etc .; silicon, tin, metallic lithium , Various alloy materials etc. can be mentioned respectively.
  • the negative electrode active material layer may contain, in addition to the negative electrode active material, the binder for a storage battery device of the present invention, a conductive material, and the like.
  • a storage device separator including the storage device binder of the present invention may be used.
  • the non-aqueous electrolytic solution is not particularly limited, but an electrolytic solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent can be used.
  • the organic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and the like.
  • the electrolyte include lithium salts such as LiClO 4 , LiBF 4 and LiPF 6 .
  • the method for producing the storage device is not particularly limited. For example, the following method can be illustrated.
  • An electric storage device separator is manufactured as an elongated separator having a width of 10 to 500 mm (preferably 80 to 500 mm) and a length of 200 to 4,000 m (preferably 1,000 to 4,000 m), and the separator is used as a positive electrode.
  • -Separator-negative electrode-separator or negative electrode-separator-positive electrode-separator stacked in this order and wound into a circular or flat spiral shape to obtain a wound body, and the wound body is housed in a battery can, It can be manufactured by injecting an electrolytic solution.
  • a laminate formed of a sheet-like separator and an electrode, or an electrode and a separator folded to form a wound body is placed in a battery container (for example, a film made of aluminum) and manufactured by a method of injecting an electrolyte.
  • a separator for a storage battery, a current collector, and an electrode having an active material layer formed on at least one surface of the current collector, a thermoplastic polymer layer on the former separator for a storage battery and a current collector are collected.
  • the layers can be stacked and pressed so as to face the active material layer on the body.
  • the pressing temperature may be 25 ° C. or more and 120 ° C. or less, or 50 ° C. to 100 ° C.
  • the press can be performed using a known press such as a roll press or a surface press as appropriate.
  • the lithium ion secondary battery manufactured as described above has a coated layer excellent in heat resistance and strength, and has a separator with reduced ionic resistance, so that it has excellent safety and battery characteristics (especially rate). Characteristic).
  • the outermost surface of the separator is provided with a thermoplastic polymer, since it exhibits excellent adhesion to the electrode, peeling between the electrode and the separator associated with charge and discharge is suppressed, and uniform charge and discharge are achieved. Therefore, it is excellent in long-term continuous operation tolerance.
  • Second-stage temperature reduction program Temperature reduction at a rate of 110 ° C to 40 ° C per minute. Maintain for 5 minutes after reaching -50 ° C.
  • 3rd step temperature rising program Temperature rising to 130 ° C at a rate of 15 ° C per minute from -50 ° C.
  • Acquired DSC and DDSC data at the time of the third temperature rise.
  • the glass transition temperature is the intersection point of the baseline (a straight line extending the baseline to the high temperature side in the obtained DSC curve) and the tangent at the inflection point (the point where the upward convex curve turns into a downward convex curve) Tg).
  • Thickness Cut a sample of 10 cm ⁇ 10 cm from a polyolefin porous substrate or separator, select 9 places (3 points ⁇ 3 points) in a grid, and use a micro thickness gauge (Type Toyo Seiki Co., Ltd. Type KBM) to room temperature The film thickness was measured at 23 ⁇ 2 ° C. The average value of the obtained nine measured values was calculated as the film thickness of the sample. Furthermore, the filler porous layer can be calculated by subtracting the thickness of the polyolefin porous substrate from the thickness of the separator having the filler porous layer.
  • Porosity (1-mass / volume / 0.95) x 100 Calculated by
  • Air permeability (second / 100 cc) The air permeability was measured according to JIS P-8117 using a Gurley-type air permeability meter G-B2 (trademark) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. as the air permeability.
  • Inorganic filler particle size ( ⁇ m)
  • the particle size distribution of the coating liquid containing the inorganic filler is measured using a laser type particle size distribution measuring apparatus (Microtrac MT3300EX manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the particle size at which the cumulative frequency becomes 50% is the average particle size ( ⁇ m ).
  • Thickness of coated layer (10) Thickness of coated layer ( ⁇ m)
  • a sample of MD10 cm ⁇ TD 10 cm is cut out from the coated membrane and the microporous polyolefin membrane base, and 9 places (3 points ⁇ 3 points) are selected in a grid, and the film thickness is dial gauge (Ozaki Mfg. PEACOCK No. 25 (registration It measured using trademark (trademark), and made the average value of the measured value of nine places the film thickness (micrometer) of a coating film and a base material. Moreover, the difference of the film thickness of the coating film and base material which were measured in this way was made into the thickness (micrometer) of a coating layer.
  • Peeling strength of coated layer (N / cm) A double-sided tape was attached to a slide glass having a width of 26 mm and a length of 76 mm, and a separator was attached thereon so that the coated surface was on the double-sided tape side. Fix slide glass using Force Gauge ZP5N and MX2-500N (product name) manufactured by Imada Co., Ltd., and carry out 180 ° peel test at a peeling speed of 300 mm / min by the method of holding and pulling the separator, peeling The intensity was measured. At this time, the average value of the peeling strength in the peeling test for 40 mm in length performed on said conditions was employ
  • the resistance value obtained here is R1.
  • the measurement container was disassembled, and the remaining five impregnated samples were stacked and set in the container, reassembled, and the resistance at six sheets was measured under the same conditions.
  • the film resistance obtained here is R6.
  • the film resistance R ( ⁇ ⁇ cm 2 ) per sample was calculated according to the following formula (1) from the obtained R1 and R6.
  • the slurry is coated on one side of a 20 ⁇ m thick aluminum foil serving as a positive electrode current collector using a die coater, dried at 130 ° C. for 3 minutes, and then compression molded using a roll press to obtain a positive electrode.
  • the coating amount of the positive electrode active material at this time was 109 g / m 2 .
  • the slurry was coated on one side of a 12 ⁇ m thick copper foil serving as a negative electrode current collector with a die coater, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and compression molded using a roll press to produce a negative electrode.
  • the coating amount of the negative electrode active material at this time was 5.2 g / m 2 .
  • the power storage device separator obtained in each Example and Comparative Example was cut into a circle having a diameter of 24 mm, and the positive electrode and the negative electrode having a diameter of 16 mm.
  • the negative electrode, the separator, and the positive electrode were stacked in this order so that the positive electrode and the active material surface of the negative electrode face each other, and pressed or heat pressed, and the resultant was housed in a stainless steel container with a lid.
  • the container and the lid were insulated, and the container was in contact with the copper foil of the negative electrode, and the lid was in contact with the aluminum foil of the positive electrode.
  • the battery was assembled by injecting 0.4 ml of the non-aqueous electrolyte into the container and sealing the container.
  • the discharge capacity when discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA was taken as a 1 C discharge capacity (mAh).
  • a total of about 3 can be achieved by starting to squeeze the current value from 6 mA while holding 4.2 V. The time was charged.
  • the discharge capacity when discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 12 mA (about 2.0 C) was taken as a 2 C discharge capacity (mAh).
  • the ratio of 2 C discharge capacity to 1 C discharge capacity was calculated, and this value was made into the rate characteristic.
  • Rate characteristic (%) (2C discharge capacity / 1C discharge capacity) x 100 Evaluation criteria for rate characteristics (%) were as follows. ⁇ (very good): Rate characteristics are 95% or more. ⁇ (Good): Rate characteristics are 85% or more and less than 95%. X (defect): The rate characteristic is less than 85%.
  • the emulsion liquid is 25 mass parts of cyclohexyl methacrylates (It describes with "CHMA” in the table. The following is same.)
  • a monomer which comprises a cycloalkyl group containing monomer unit (A) a carboxyl group containing monomer unit ( 1 part by mass of methacrylic acid (denoted as “MAA” in the table. The same applies hereinafter.) 1 part by mass, acrylic acid (denoted as "AA” in the table. the same as the following) 1 part by mass as a monomer constituting b1).
  • acrylamide (indicated as "AM” in the table, and the same applies hereinafter) as a monomer constituting the monomer unit (b2) and 2- (2-) as a monomer constituting the hydroxyl group-containing monomer unit (b3) 5 parts by mass of hydroxyethyl methacrylate (denoted as "2HEMA” in the table, and the same applies in the following), and trimethylol propayl as a monomer constituting the crosslinkable monomer unit (b4) Triacrylate (A-TMPT, trade name of Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., in the table, "A-TMPT", hereinafter the same.) 0.5 parts by mass, (meth) acrylic acid ester monomers other than the above 4.9 parts by mass of methyl methacrylate (denoted as "MMA” in the table, hereinafter the same) as a monomer constituting the unit (b5), butyl methacrylate (denoted as "BMA” in the table,
  • AM acryl
  • the temperature inside the reaction vessel was maintained for 90 minutes while being kept at 80 ° C., and then cooled to room temperature.
  • the average particle diameter and the glass transition temperature (Tg) of the copolymer in the obtained aqueous dispersion a1 were measured by the above method. The obtained results are shown in Table 1.
  • Examples 1 to 27 and Comparative Examples 2 to 4 water dispersions A1 to A27, a2 to a4 were obtained in substantially the same manner as in Synthesis Example 1 except that the types and blending ratios of the raw materials were changed as shown in Tables 1 to 5.
  • ammonia water was added during the preparation of the aqueous dispersions A13 and A22, a phenomenon in which the aqueous dispersion solidified was observed, so the aqueous dispersions A13 and A22 were used without adding ammonia.
  • the particle diameter and the glass transition temperature (Tg) of the resulting aqueous dispersions A1 to A27 and a1 to a4 were measured by the above method. The obtained results are shown in Tables 1 to 5.
  • the composition of the raw material is on a mass basis.
  • the ethylenic unsaturated monomer (P) which has the used polyalkylene glycol group is put together in Table 6.
  • Polyolefin porous substrate B1 45 parts by mass of homopolymer high density polyethylene having an Mv of 700,000, 45 parts by mass of homopolymer high density polyethylene having an Mv of 300,000, and 5 parts by mass of homopolymer polypropylene having an Mv of 400,000 Were dry blended using a tumbler blender.
  • Example 28 (Separator S1)] 96.0 parts by mass of aluminum hydroxide oxide (average particle diameter: 1.0 ⁇ m), 3.0 parts by mass of binder A1 for an electric storage device, and 1.0 parts by mass of ammonium polycarboxylate aqueous solution (SN Disperse 5468 manufactured by Sannopco) was uniformly dispersed in 100 parts by mass of water to prepare a coating solution. Subsequently, the coating solution was applied to the surface of the polyolefin porous substrate B1 using a gravure coater. Thereafter, it was dried at 60 ° C. to remove water. Thus, a separator S1 was obtained by forming an aluminum hydroxide oxide layer (porous layer of inorganic filler) with a thickness of 4 ⁇ m on the polyolefin porous substrate B1.
  • the lithium ion secondary battery was assembled as described above using the obtained separator, and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Tables 8 to 12. Moreover, the graph showing the peeling strength (N / cm) of the coating layer with respect to a representative separator with respect to the PEG group repeating unit number is shown in FIG.
  • the slurry is applied on one side of a 20 ⁇ m thick aluminum foil serving as a positive electrode current collector using a die coater, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and compression molded using a roll press to obtain a positive electrode. Made.
  • the application amount of the positive electrode active material at this time was 109 g / m 2 .
  • the slurry was applied to one side of a 12 ⁇ m thick copper foil serving as a negative electrode current collector by a die coater, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and compression molded by a roll press to produce a negative electrode.
  • the amount of negative electrode active material applied at this time was 5.2 g / m 2 .

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Abstract

ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)を単量体単位として有する共重合体を含み、上記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)のポリアルキレングリコール基の平均繰り返し単位数(n)が3以上である、蓄電デバイス用バインダー。

Description

蓄電デバイス用バインダー、蓄電デバイス用バインダー組成物
 本発明は蓄電デバイス用バインダー、及び蓄電デバイス用バインダー組成物に関する。
 近年、リチウムイオン二次電池に代表される蓄電デバイスの開発が、活発に行われていた。通常、蓄電デバイスには、微多孔膜(セパレータ)が正負極間に設けられている。セパレータは、正負極間の直接的な接触を防ぎ、かつ微多孔中に保持した電解液を通しイオンを透過させる機能を有する。
 リチウムイオン二次電池の電気特性及び安全性を確保しながらセパレータに様々な性質を付与するために、セパレータ基材表面に無機フィラー及び樹脂バインダーを含む層(以下「多孔層」又は「フィラー多孔層」ともいう)が配置されているセパレータが提案されている(特許文献1)。
 特許文献1には、酸性官能基を有する第一のモノマー、アミド基を有する第二のモノマー及びポリオキシアルキレン基を有する第三のモノマーから形成されたポリマー粒子と無機フィラーとを含む樹脂組成物を、セパレータ上に塗工して、セパレータ上に保護層を形成することが記述されている(合成例6、配合例6及び実施例16)。
 従来、ポリアルキレングリコール基は、固体電解質のイオン透過性を高める官能基として知られており、非水電解液用コポリマーに組み込まれる場合には有機溶剤中で一般に使用されていた。一方で、水系コポリマーを得るためには、一般に乳化重合法が使用される。ポリアルキレングリコール基を水系コポリマーに組み込む場合、ポリアルキレングリコール基は親水性であるため、多量に使用されると、乳化重合時に粒子状コポリマーの水系分散体を得られなかったり、乾燥工程での水の除去が難しかったりするという問題がある。また、ポリオレフィン微多孔膜に代表されるセパレータ基材は、加熱をするとセパレータ基材が収縮する性質を持つため、電極活物質層形成時のような100℃以上での熱乾燥が難しく、水の除去は低温で行うことが必須となる。
特許第5708872号公報
 特許文献1では、酸性官能基を有する第一のモノマーと、アミド基を有する第二のモノマーと、ポリアルキレングリコール基を有する第三のモノマーとから形成されたポリマー粒子と無機フィラーとを含む樹脂組成物を、負極又はセパレータ上に塗工して、負極又はセパレータ上に保護層を形成することが記述されている。ここで、ポリマー粒子を構成する第三のモノマーとして、約200の分子量を有するメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(MOEMA)が使用されており、かつMOEMA中のエチレングリコールユニットの平均繰り返し単位数(n)は、分子量に基づいて算出すると約2である(合成例6、配合例6及び実施例16)。
 特許文献1に記載のポリマー粒子は、樹脂組成物中の無機フィラー同士を点接着させるように機能し、セパレータのための保護層を形成するものであるが、特許文献1に記載のセパレータは、蓄電デバイスのレート特性と安全性を両立するという観点から未だに改良の余地がある。
 本発明は、上記の事情に鑑みて、接着性及びイオン透過性に優れた蓄電デバイス用バインダー及び蓄電デバイス用バインダー組成物、並びにこれを用いた、電池特性に優れる蓄電デバイス、例えばリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
 本発明者らは、以下の技術的手段により上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕 ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)を単量体単位として有する共重合体を含み、上記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)のポリアルキレングリコール基の平均繰り返し単位数(n)が3以上である、蓄電デバイス用バインダー。
〔2〕 上記共重合体が、上記共重合体100質量%に対して2~50質量%の上記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と、上記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と共重合可能な、ポリアルキレングリコール基を有していない単量体と、を単量体単位として有する、項目1に記載の蓄電デバイス用バインダー。
〔3〕 上記共重合体が、上記共重合体100質量%に対して10~50質量%の上記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と、上記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と共重合可能な、ポリアルキレングリコール基を有していない単量体と、を単量体単位として有する、項目1に記載の蓄電デバイス用バインダー。
〔4〕 上記ポリアルキレングリコール基を有していない単量体が、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(b2)、及びヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b3)から成る群より選択される少なくとも1種の単量体を、上記共重合体100質量%に対して0.1~10質量%含む、項目2又は3に記載の蓄電デバイス用バインダー。
〔5〕 上記ポリアルキレングリコール基を有していない単量体が、架橋性単量体(b4)を含む、項目2~4のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用バインダー。
〔6〕 上記ポリアルキレングリコール基を有していない単量体が、シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)と、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)とを含み、
 上記(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)は、炭素数4以上のアルキル基及び(メタ)アクリロイルオキシ基から成る(メタ)アクリル酸エステル単量体であり、かつ
 上記シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)及び上記(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)の合計含有割合が、上記共重合体100質量%に対して50~98質量%である、項目1~5のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用バインダー。
〔7〕 上記(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)が、炭素数6以上のアルキル基及び(メタ)アクリロイルオキシ基から成る(メタ)アクリル酸エステル単量体である、項目6に記載の蓄電デバイス用バインダー。
〔8〕 上記シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)が、シクロヘキシルアクリレート又はシクロヘキシルメタクリレートである、項目6又は7に記載の蓄電デバイス用バインダー。
〔9〕 上記蓄電デバイス用バインダーがフィラー多孔層形成用バインダーである、項目1~8のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用バインダー。
〔10〕 水と、項目9に記載のフィラー多孔層形成用バインダーと、無機フィラーとを含む、蓄電デバイス用フィラー多孔層形成用スラリー。
〔11〕 項目9に記載のフィラー多孔層形成用バインダーと、無機フィラーとを含む、蓄電デバイス用フィラー多孔層。
〔12〕 項目11に記載の蓄電デバイス用フィラー多孔層を有する、蓄電デバイス用セパレータ。
〔13〕 項目11に記載の蓄電デバイス用フィラー多孔層と、ポリオレフィン多孔性基材とを含む、蓄電デバイス用セパレータ。
〔14〕 項目11に記載の蓄電デバイス用フィラー多孔層を含む、リチウムイオン二次電池。
〔15〕 上記蓄電デバイス用バインダーが電極用バインダーである、項目1~8のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用バインダー。
 本発明によれば、接着性及びイオン透過性に優れる蓄電デバイス用バインダー及び蓄電デバイス用バインダー組成物、並びにこれを用いた、電池特性に優れる蓄電デバイス、例えばリチウムイオン二次電池が提供される。本発明の実施形態に係るバインダーを用いて蓄電デバイス、例えば、リチウムイオン二次電池を製造することにより、電池特性を飛躍的に向上させることができる。
図1は、実施例における代表的なセパレータについて、PEG基繰り返し単位数に対する塗工層の剥離強度(N/cm)を表すグラフである。
<蓄電デバイス用バインダー>
 本発明の蓄電デバイス用バインダーは、ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体を単量体単位として有する共重合体を含み、前記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体のポリアルキレングリコール基の平均繰り返し単位数(n)が3以上である。
 本発明の蓄電デバイス用バインダーは、上記構成を有することにより、接着性に優れ、かつバインダー自身のイオン抵抗の低減に効果があり、結果的に電池特性を改善することができる。更には、イオン抵抗増加を抑えながら電極中のバインダー量を増やすことができるので、電池組立時の活物質層の脱落や割れ、充放電による活物質層の破壊を抑制でき、長期電池特性や安全性にも効果がある。
 本発明の蓄電デバイス用バインダーは、蓄電デバイスのセパレータに使用してもよく、電極に使用してもよい。蓄電デバイス用バインダーが蓄電デバイスの電極に使用される場合、本願明細書において「電極用バインダー」ともいう。電極用バインダーは、正極、又は負極のどちらか一方、もしくは両方に適用することができる。
[共重合体(PEU含有熱可塑性コポリマー)]
 本発明の蓄電デバイス用バインダーに含まれる共重合体は、ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)を単量体単位として有する。ここで、「エチレン性不飽和単量体」とは、分子内にエチレン性不飽和結合を1つ以上有する単量体を意味する。
 ポリアルキレングリコール基(「ポリオキシアルキレン基」、ともいう)を有するエチレン性不飽和単量体を単量体単位として有する共重合体は、その構造中にポリエーテルユニット(以下「PEU」とも略記する)を有する熱可塑性コポリマー(以下「PEU含有熱可塑性コポリマー」ともいう)である。
 PEU含有熱可塑性コポリマーのポリアルキレングリコール基中の酸素原子は、リチウム(Li)イオンと配位してLiイオンの拡散を促進するので、電極及びセパレータのイオン透過性の向上に効果的である。
 PEU含有熱可塑性コポリマーのポリアルキレングリコール基は、水和力が高いので、PEU含有熱可塑性コポリマーを水系塗料としてセパレータの基材もしくは電極の集電体上に塗工する場合には、PEU含有熱可塑性コポリマーの急激な乾燥が抑制され、水系塗料の塗工性が確保され、かつ基材と塗工層の結着強度が高まる傾向にある。
 ポリアルキレングリコール基の平均繰り返し単位数が3以上であるエチレン性不飽和単量体は、ポリアルキレングリコール基を有していない単量体と共重合可能である。ポリオキシアルキレン基は、オキシアルキレン基とも呼ばれており、例えば、オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基等でよい。オキシアルキレン基の炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくは1~3であり、さらに好ましくは2である。ポリオキシアルキレン基中の炭化水素基は、直鎖でもよく、分岐していてもよい。
 ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)中のポリアルキレングリコール基の平均繰り返し単位数(n)は、3以上が好ましい。平均繰り返し単位数(n)が3以上であると、共重合体のイオン透過性や、塗工層の剥離強度が高くなる傾向がある。平均繰り返し単位数(n)は、蓄電デバイスのレート特性と安全性を両立するという観点から、100以下であることが好ましく、30以下がより好ましく、23以下がさらに好ましく、15以下がさらに好ましく、8以下が最も好ましい。平均繰り返し単位数(n)が8以下であると、ポリアルキレングリコール基を有していない単量体との乳化重合時の共重合性が向上する傾向にある。
 理論に限定されないが、PEU含有熱可塑性コポリマーが、平均繰り返し単位数(n)が3以上のポリアルキレングリコール鎖を有するエチレン性不飽和単量体(P)を単量体単位として有することによって、本発明の蓄電デバイス用バインダーは、従来のアクリル系バインダーと比べてイオン抵抗を低減することができ、さらに本発明の蓄電デバイス用バインダーをフィラー多孔層や電極活物質層に用いた場合には、これらの強度及び粉落ち性又は柔軟性を改善することができる。その結果、フィラー多孔層中の蓄電デバイス用バインダーの量を増やしてもイオン抵抗の上昇を抑え、電極レート特性等の電池特性を犠牲にすることが少ない。さらには、容量を上げるために活物質量を増やしてもイオン抵抗の上昇を抑えることができるだけでなく、層の高い柔軟性によって充放電に伴う電極の膨張収縮による活物質層の破壊を抑制でき、長期的な電池特性にも効果がある。
 理論に限定されないが、PEU含有熱可塑性コポリマーは、平均繰り返し単位数(n)が3以上のポリアルキレングリコール鎖の界面活性によって、無機フィラーまたは電極活物質及び本発明の蓄電デバイス用バインダーを含むスラリーの分散性を向上させることができる。その結果として、均一な無機塗工層がセパレータ基材上に形成されるので、塗工層の剥離強度が高まるとともに、ポリオレフィン基材と無機塗工層の間の結着性を向上させることができ、蓄電デバイスの安全性を向上させることができる。また、本発明の蓄電デバイス用バインダーを電極に用いた場合には、活物質とバインダーとが均一に分散することで集電体との結着性に優れ、安全性や電池特性を向上させることができる。本発明の蓄電デバイス用バインダーは、このようにして蓄電デバイスのレート特性と安全性との両立に寄与するものと推察される。
 ポリオキシアルキレン基を有するエチレン性不飽和単量体(P)としては、例えば、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、又は分子中にポリアルキレングリコール基とアリル基等の反応性置換基とを有するモノマーが挙げられる。また、本明細書における「(メタ)アクリル」とは「アクリル」及びそれに対応する「メタクリル」を意味し、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味し、「(メタ)アクリロイル」とは「アクリロイル」及びそれに対応する「メタクリロイル」を意味する。
 ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール-ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール-ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体が挙げられ、本発明による課題をより有効かつ確実に解決する観点から、これらが好ましい。
 他にも、単量体(P)としては、下記段落記載の反応性界面活性剤でポリアルキレングリコール基を有するものも含む。
 単量体(P)としては、共重合体調製時の重合安定性が良好である点で、メトキシジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートが好ましい。
 ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 分子中にポリアルキレングリコール基とアリル基とを有するモノマーとしては、例えば、ポリアルキレングリコールモノアリルエーテル等が挙げられ、具体的には、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリプロピレングリコールモノアリルエーテル等を使用してよい。
 蓄電デバイスのレート特性及び安全性の観点から、ポリアルキレングリコール基の繰り返し単位数(n)が3以上であるエチレン性不飽和単量体(P)含有割合(共重合割合)の下限値は、共重合体100質量%に対して、好ましくは2質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上であり、より好ましくは10質量%以上である。また、上限値は、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下であり、より好ましくは30質量%以下であり、より好ましくは20質量%以下である。ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)の含有割合が該範囲内にあると、セパレータのイオン透過性が向上するため好ましい。さらには、スラリー中のフィラー及びバインダーの分散性が向上するため、塗工層の強度が良好な均一な塗工層を形成できるだけでなく、ポリアルキレングリコール基の効果によって、基材と塗工層との間の結着性も高まる傾向にある。ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)の含有割合が50質量%以下であると、乳化重合時の共重合性や水分散体を中和する際の安定性が向上するため好ましい。共重合が不完全であると、条件次第で分離物が発生する可能性がある。
 本実施形態における共重合体は、蓄電デバイスのレート特性と安全性を両立するという観点から、ポリアルキレングリコール鎖の平均繰り返し単位数(n)が3以上であるエチレン性不飽和単量体(P)と、ポリアルキレングリコール基を有していない単量体とを共重合成分として含むように設計されることが好ましい。
 ポリアルキレングリコール基を有していない単量体としては、例えば、環状基を有する(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。環状基を有する(メタ)アクリレートモノマーは、単量体(P)との共重合性向上という観点から好ましい。
 ポリアルキレングリコール基を有していない単量体の中でも、本実施形態における共重合体は、シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)を単量体単位として有することが好ましい。シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)は、上記単量体(P)とは異なる単量体である。
 シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)としては、特に限定されないが、シクロアルキル基を有し、かつエチレン性不飽和結合を1つ有するものが挙げられる。シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)の好ましい例としては、より具体的には、本発明による課題をより有効かつ確実に解決する観点から、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、アダマンチルアクリレート、アダマンチルメタクリレートなどの、シクロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体が挙げられる。
 シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)は、より好ましくは、シクロアルキル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とからなる(メタ)アクリル酸エステル単量体である。シクロアルキル基の脂環を構成する炭素原子の数は、4~8が好ましく、6及び7がより好ましく、6が特に好ましい。また、シクロアルキル基は置換基を有していても有していなくてもよい。置換基としては、例えば、メチル基、ターシャリーブチル基が挙げられる。単量体(A)の中では、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレートが、単量体(P)との乳化重合時の共重合性が良好である点で好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 上記共重合体は、様々な品質及び物性を改良するために、単量体(P)及び単量体(A)以外の、その他の単量体(B)を単量体単位として有していてもよい。その他の単量体(B)は、上記単量体(A)および(P)とは異なる単量体であって、単量体(P)と共重合可能な単量体である。その他の単量体(B)としては、特に限定されないが、例えば、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(b2)、ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b3)、架橋性単量体(b4)、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)、シアノ基を有するエチレン性不飽和単量体、芳香族基を有するエチレン性不飽和単量体、その他のエチレン性不飽和単量体が挙げられる。その他の単量体(B)は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 また、その他の単量体(B)は、上記各単量体のうち2種以上に同時に属するものであってもよい。すなわち、その他の単量体(B)は、カルボキシル基、アミド基、ヒドロキシル基、シアノ基及び芳香族基からなる群より選ばれる2種以上の基を有するエチレン性不飽和単量体であってもよく、カルボキシル基、アミド基、ヒドロキシル基、シアノ基及び芳香族基からなる群より選ばれる2種以上の基をエチレン性不飽和結合と共に有する架橋性単量体であってもよい。
 なかでも、フィラーや電極活物質との結着性向上の観点から、その他の単量体(B)は、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)を含むことが好ましい。カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸のハーフエステル、マレイン酸のハーフエステル及びフマール酸のハーフエステルなどのモノカルボン酸単量体、並びに、イタコン酸、フマール酸及びマレイン酸などのジカルボン酸単量体が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。なかでも、同様の観点から、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸及びイタコン酸であり、より好ましくはアクリル酸及びメタクリル酸である。
 同じく、フィラーや電極活物質との結着性向上の観点から、その他の単量体(B)はアミド基を有するエチレン性不飽和単量体(b2)を含むことが好ましい。アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(b2)としては、特に限定されないが、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N-メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、マレイン酸アミド及びマレイミドが挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。なかでも、好ましくはアクリルアミド及びメタクリルアミドである。アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドを使用することで、基材と塗工層の結着性も向上する傾向がある。
 同じく、フィラーや電極活物質との結着性向上の観点から、その他の単量体(B)はヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b3)を含むことが好ましい。ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b3)としては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、などのヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いられる。なかでも、好ましくは、ヒドロキシエチルアクリレート、及びヒドロキシエチルメタクリレートである。ヒドロキシエチルアクリレート、及び/又はヒドロキシエチルメタクリレートを使用することで、フィラーや電極活物質との結着性が向上する傾向にある。
 また、電解液に対する不溶分を適度な量にする観点から、その他の単量体(B)は架橋性単量体(b4)を含むことが好ましい。架橋性単量体(b4)としては、特に限定されないが、例えば、ラジカル重合性の二重結合を2個以上有している単量体、重合中又は重合後に自己架橋構造を与える官能基を有する単量体が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 ラジカル重合性の二重結合を2個以上有している単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン及び多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。なかでも、少量でもより良好な耐電解液性を発現できる観点から、多官能(メタ)アクリレートが好ましい。
 多官能(メタ)アクリレートとしては、2官能(メタ)アクリレート、3官能(メタ)アクリレート、4官能(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ブタンジオールジアクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、及びペンタエリスリトールテトラメタクリレートが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。なかでも、上記と同様の観点から、トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリメチロールプロパントリメタクリレートが好ましい。
 重合中又は重合後に自己架橋構造を与える官能基を有する単量体としては、例えば、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体、メチロール基を有するエチレン性単量体、アルコキシメチル基を有するエチレン性不飽和単量体、及び加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、メチルグリシジルアクリレート、及びメチルグリシジルメタクリレートが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。なかでも、好ましくはグリシジルメタクリレートである。
 メチロール基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、N-メチロールアクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、ジメチロールアクリルアミド、及びジメチロールメタクリルアミドが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 アルコキシメチル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、N-メトキシメチルアクリルアミド、N-メトキシメチルメタクリルアミド、N-ブトキシメチルアクリルアミド、及びN-ブトキシメチルメタクリルアミドが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、ビニルシラン、γ-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及びγ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 架橋性単量体(b4)の中でも、架橋度のばらつきが少ない点で、多官能(メタ)アクリレートが特に好ましい。
 また、該共重合体を含む熱可塑性ポリマーの耐酸化性を良好にする観点から、その他の単量体(B)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)を含むことが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)は上記単量体(b1)~(b4)とは異なる単量体である。(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)としては、例えば、エチレン性不飽和結合を1つ有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、より具体的には、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、n-ヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレートなどのアルキル基を有する(メタ)アクリレート(より好ましくはアルキル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とからなる(メタ)アクリレート)、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレートなどの芳香環を有する(メタ)アクリレート(より好ましくは芳香環と(メタ)アクリロイルオキシ基とからなる(メタ)アクリレート)が挙げられる。これらの中では、乳化重合時の共重合性向上の観点から、炭素数4以上のアルキル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とからなる(メタ)アクリル酸エステル単量体が好ましく、炭素数6以上のアルキル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とからなる(メタ)アクリル酸エステル単量体がより好ましい。より具体的には、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートが好ましく、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートがより好ましく、2-エチルヘキシルアクリレートが更に好ましい。これら(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 シアノ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、アクリロニトリル、及びメタクリロニトリルが挙げられる。また、芳香族基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン及びα-メチルスチレンが挙げられる。なかでも、好ましくはスチレンである。
 一般的に、ポリアルキレングリコール基の繰り返し単位数(n)が3以上であるエチレン性不飽和単量体は一般に乳化重合に適さないと考えられるが、本実施形態では、ポリアルキレングリコール基の繰り返し単位数(n)が3以上であるエチレン性不飽和単量体とともに、ポリアルキレングリコール基を有しない単量体として、シクロアルキル基を有する(メタ)アクリレートモノマーを積極的に使用することによって、得られる共重合体を水等の分散媒に容易に分散させることができる。
 ポリアルキレングリコール基の繰り返し単位数(n)が1を超え、かつ3未満である(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、次式:
 CH=C(R)-CO-O-(CH-CH-O)-R
{式中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基であり、かつnは、3>n>1を満たす数である}
で表される化合物等が挙げられる。
 セパレータのイオン透過性とフィラー多孔層中の無機フィラー同士の接着性及び、電極のイオン透過性と活物質粒子同士の接着性を両立するという観点、さらにはポリオレフィン基材と無機塗工層の間の結着性及び集電体と活物質層の間の結着性を高める観点から、(メタ)アクリル酸エステル単量体の合計含有割合は、PEU含有熱可塑性コポリマーの質量を基準として、好ましくは50~99.9質量%であり、より好ましくは60~99.9質量%であり、更に好ましくは70~99.9質量%であり、なおも更に好ましくは80~99.9質量%である。この段落において、(メタ)アクリル酸エステル単量体は、ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)のうち(メタ)アクリル酸エステル単量体に該当するものと、シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)のうち(メタ)アクリル酸エステル単量体に該当するものと、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)との全てを含有する。(メタ)アクリル酸エステル単量体の含有割合が上記範囲内にあると、セパレータもしくは電極が非水系電解液二次電池に用いられる場合、上記の観点における性能を両立させることができ、さらには熱可塑性ポリマーの耐酸化性がより良好になる傾向にある。
 一実施形態において、蓄電デバイス用バインダーは、ポリアルキレングリコール基を有していない単量体として、シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)と、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)とを含み、シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)及び(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)の合計含有割合が、共重合体100質量%に対して50~98質量%であることが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)としては、炭素数4以上のアルキル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とからなる(メタ)アクリル酸エステル単量体が好ましく、炭素数6以上のアルキル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とからなる(メタ)アクリル酸エステル単量体がより好ましい。
 その他の単量体(B)がカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)を含む場合、共重合体中における(b1)の含有割合は、共重合体100質量%に対して、好ましくは0.1~10質量%であり、より好ましくは0.1~5質量%、さらにより好ましくは0.1~3質量%である。上記3種の合計の含有割合が、0.1質量%以上であると、フィラー間の結着性が向上する傾向にあり、5質量%以下であると、水分散体の分散安定性が向上する傾向にある。
 その他の単量体(B)がカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)もしくはアミド基を有するエチレン性不飽和単量体(b2)もしくはヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b3)を含む場合、共重合体中における(b1)、(b2)、(b3)の合計の含有割合は、共重合体100質量%に対して、好ましくは0.1~10質量%である。上記3種の合計の含有割合が、0.1質量%以上であると、フィラー間の結着性が向上する傾向にあり、10質量%以下であると、水分散体からの水の除去が容易になる傾向にある。
 その他の単量体(B)が架橋性単量体(b4)を含む場合、共重合体における架橋性単量体(b4)の含有割合は、共重合体100質量%に対して、好ましくは0.01~10質量%であり、より好ましくは0.1~5質量%であり、さらに好ましくは0.1~3質量%である。架橋性単量体(b4)の含有割合が0.01質量%以上であると耐電解液性がさらに向上し、5質量%以下であるとフィラー間の結着性低下をより抑制することができる。
 本発明の蓄電デバイス用バインダーのガラス転移温度(以下、「Tg」とも表記する。)は、好ましくは-50℃以上であり、より好ましくは-40~10℃である。本発明の蓄電デバイス用バインダーのガラス転移温度が上記範囲内であることにより、フィラー層を含むセパレータの耐熱性及び電極活物質層の強度がより向上する傾向にある。
 ここで、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)で得られるDSC曲線から決定される。具体的には、DSC曲線における低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の変曲点における接線との交点により決定される。
 また、「ガラス転移」とは、DSCにおいて試験片であるポリマーの状態変化に伴う熱量変化が吸熱側に生じたものを指す。このような熱量変化はDSC曲線において階段状変化の形状として観測される。「階段状変化」とは、DSC曲線において、曲線がそれまでの低温側のベースラインから離れ新たな高温側のベースラインに移行するまでの部分を示す。なお、階段状変化とピークとが組み合わされたものも階段状変化に含まれることとする。
 さらに、「変曲点」とは、階段状変化部分のDSC曲線のこう配が最大になるような点を示す。また、階段状変化部分において、上側を発熱側とした場合に、上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点と表現することもできる。「ピーク」とは、DSC曲線において、曲線が低温側のベースラインから離れてから再度同じベースラインに戻るまでの部分を示す。「ベースライン」とは、試験片に転移及び反応を生じない温度領域のDSC曲線のことを示す。
 本実施形態熱可塑性ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、例えば、熱可塑性ポリマーを製造する際に用いるモノマー成分及び各モノマーの投入比を変更することにより、適宜調整できる。すなわち、熱可塑性ポリマーの製造に用いられる各モノマーについて、一般に示されているそのホモポリマーのTg(例えば、「ポリマーハンドブック」(A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION)に記載)と、モノマーの配合割合とから、ガラス転移温度の概略を推定することができる。例えば、約100℃のTgのホモポリマーを与えるメチルメタクリレ-ト、アクリルニトリル、メタクリル酸等のモノマーを高い比率で共重合したコポリマーのTgは高くなり;例えば、約-50℃のTgのホモポリマーを与えるn-ブチルアクリレ-ト、2-エチルヘキシルアクリレ-ト等のモノマーを高い比率で共重合したコポリマーのTgは低くなる。
 また、コポリマーのTgは、下記数式(1):
 1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・・・・+Wi/Tgi+・・・・・・Wn/Tgn   (1)
{式中、Tg(K)はコポリマーのTgであり、Tgi(K)はモノマーiのホモポリマーのTgであり、Wiは各モノマーの質量分率である。}で表されるFOXの式によっても、概算することができる。ただし、本実施形態における熱可塑性ポリマーのガラス転移温度(Tg)としては、上記DSCを用いる方法により測定した値を採用する。
 粒子状PEU含有熱可塑性コポリマー粒子の平均粒径は、好ましくは30nm以上、より好ましくは100nm以上が好ましい。また、粒子状PEU含有熱可塑性コポリマー粒子の平均粒径は、1000nm以下が好ましく、800nm以下が更に好ましく、700nm以下が更に好ましい。粒子状PEU含有熱可塑性コポリマー粒子の平均粒径を30nm以上とすることは、イオン透過性が低下し難く、高い出力特性の蓄電デバイスを与え易い。更に、異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性を有する蓄電デバイスが得られ易い。また、粒子状PEU含有熱可塑性コポリマー粒子の平均粒径を800nm以下とすることは、水分散体の分散安定性を確保する観点から好ましく、さらには良好な結着性を発現し、多層多孔膜とした場合に熱収縮、すなわち電池の安全性が良好となる。また、塗工層の厚みを柔軟に制御できるだけでなく、電極バインダーとして用いた場合には捲回時の電極活物質の脱落を抑制することができる。共重合体粒子の平均粒径は、下記実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
 本発明の蓄電デバイス用バインダー中には、平均繰り返し単位数(n)が3以上のポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体単量体単位として有する共重合体(PEU含有熱可塑性コポリマー)とともに、PEU含有熱可塑性コポリマー以外の熱可塑性ポリマーがブレンドされていてもよい。
 PEU含有熱可塑性コポリマー以外の熱可塑性ポリマーとしては、特に限定されないが、リチウムイオン二次電池の電解液に対して不溶であり、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲において電気化学的に安定なポリマーを用いることが好ましい。
 PEU含有熱可塑性コポリマー以外の熱可塑性ポリマーの具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等の含フッ素樹脂;フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン-テトラフルオロエチレンコポリマー等の含フッ素ゴム;スチレン-ブタジエンコポリマー及びその水素化物、アクリロニトリル-ブタジエンコポリマー及びその水素化物、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンコポリマー及びその水素化物、メタクリル酸エステル-アクリル酸エステルコポリマー、スチレン-アクリル酸エステルコポリマー、アクリロニトリル-アクリル酸エステルコポリマー、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体;ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエステル等が挙げられる。
 ポリオレフィン微多孔膜への濡れ性、ポリオレフィン微多孔膜と蓄電デバイス用バインダーとの結着性、及び電極との接着性の観点から、蓄電デバイス用バインダーには、ガラス転移温度が20℃未満のポリマーがブレンドされていることがより好ましく、耐ブロッキング性及びイオン透過性の観点から、ガラス転移温度が20℃以上のポリマーもブレンドされていることがより好ましい。
 熱可塑性ポリマーは、ガラス転移温度を少なくとも2つ有していてもよい。熱可塑性ポリマーがガラス転移温度を少なくとも2つ有するようにするためには、限定されるものではないが、2種類以上の熱可塑性ポリマーをブレンドする方法、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーを用いる方法等によって達成できる。ここで、「コアシェル構造」とは、中心部分に属するポリマーと、外殻部分に属するポリマーとが異なる組成からなる、二重構造の形態をしたポリマーである。
 特に、ポリマーブレンド及びコアシェル構造において、ガラス転移温度の高いポリマーと低いポリマーとを組み合せることにより、熱可塑性ポリマー全体のガラス転移温度を制御できる。また、熱可塑性ポリマー全体に複数の機能を付与できる。
<蓄電デバイス用バインダーの製造方法>
[共重合体(PEU含有熱可塑性コポリマー)の製造方法]
 上記で説明したPEU含有熱可塑性コポリマーは、上記で説明したモノマーを使用すること以外は、既知の重合方法によって製造することができる。重合方法としては、例えば、溶液重合、乳化重合、塊状重合等の適宜の方法を採用することができる。
 粒子形状の分散体として得る目的で、乳化重合法が好ましい。乳化重合の方法に関しては特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、水性媒体中で上述の単量体、界面活性剤、ラジカル重合開始剤、及び必要に応じて用いられる他の添加剤成分を基本組成成分とする分散系において、上記各単量体からなる単量体組成物を重合することにより共重合体が得られる。重合に際しては、供給する単量体組成物の組成を全重合過程で一定にする方法や、重合過程で逐次又は連続的に変化させることによって、生成する樹脂分散体の粒子の形態的な組成変化を与える方法等、必要に応じて様々な方法が利用できる。共重合体を乳化重合により得る場合、例えば、水と、その水中に分散した粒子状の共重合体とを含む水分散体(ラテックス)の形態であってもよい。
 界面活性剤は、一分子中に少なくとも1つ以上の親水基と1つ以上の親油基とを有する化合物である。界面活性剤としては、例えば、非反応性のアルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸塩、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル硫酸エステル塩、脂肪酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩等のアニオン性界面活性剤、及び、非反応性のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。これらの他に、親水基と親油基とを有する界面活性剤の化学構造式の中にエチレン性二重結合を導入した、いわゆる反応性界面活性剤を用いてもよい。
 反応性界面活性剤の中のアニオン性界面活性剤としては、例えば、スルホン酸基、スルホネート基又は硫酸エステル基及びこれらの塩を有するエチレン性不飽和単量体が挙げられ、スルホン酸基、又はそのアンモニウム塩若しくはアルカリ金属塩である基(アンモニウムスルホネート基、又はアルカリ金属スルホネート基)を有する化合物であることが好ましい。具体的には、例えば、アルキルアリルスルホコハク酸塩(例えば、三洋化成株式会社製エレミノール(商標)JS-20、花王株式会社製ラテムル(商標。以下同様。)S-120、S-180A、S-180が挙げられる。)、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸エステル塩(例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロン(商標。以下同様。)HS-10が挙げられる。)、α-〔1-〔(アリルオキシ)メチル〕-2-(ノニルフェノキシ)エチル〕-ω-ポリオキシエチレン硫酸エステル塩(例えば、株式会社ADEKA製アデカリアソープ(商標。以下同様。)SE-10Nが挙げられる。)、アンモニウム=α-スルホナト-ω-1-(アリルオキシメチル)アルキルオキシポリオキシエチレン(例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンKH-10が挙げられる。)、スチレンスルホン酸塩(例えば、東ソー有機化学株式会社製スピノマー(商標)NaSSが挙げられる。)、α-〔2-〔(アリルオキシ)-1-(アルキルオキシメチル)エチル〕-ω-ポリオキシエチレン硫酸エステル塩(例えば、株式会社ADEKA製アデカリアソープSR-10が挙げられる。)、ポリオキシエチレンポリオキシブチレン(3-メチル-3-ブテニル)エーテルの硫酸エステル塩(例えば、花王株式会社製ラテムルPD-104が挙げられる。)が挙げられる。
 また、反応性界面活性剤の中のノニオン性界面活性剤としては、例えば、α-〔1-〔(アリルオキシ)メチル〕-2-(ノニルフェノキシ)エチル〕-ω-ヒドロキシポリオキシエチレン(例えば、株式会社ADEKA製アデカリアソープNE-20、NE-30、NE-40が挙げられる。)、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル(例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンRN-10、RN-20、RN-30、RN-50が挙げられる。)、α-〔2-〔(アリルオキシ)-1-(アルキルオキシメチル)エチル〕-ω-ヒドロキシポリオキシエチレン(例えば、株式会社ADEKA製アデカリアソープER-10が挙げられる。)、ポリオキシエチレンポリオキシブチレン(3-メチル-3-ブテニル)エーテル(例えば、花王株式会社製ラテムルPD-420が挙げられる。)が挙げられる。
 上記各種界面活性剤の中でも、反応性界面活性剤が好ましく、より好ましくはアニオン性の反応性界面活性剤であり、さらに好ましくはスルホン酸基を有する反応性界面活性剤である。界面活性剤は、単量体組成物100質量部に対して0.1~5質量部用いることが好ましい。界面活性剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 ラジカル重合開始剤としては、熱又は還元性物質によりラジカル分解して単量体の付加重合を開始させるものであり、無機系開始剤及び有機系開始剤のいずれも用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、水溶性又は油溶性の重合開始剤を用いることができる。水溶性の重合開始剤としては、例えば、ペルオキソ二硫酸塩、過酸化物、水溶性のアゾビス化合物、過酸化物-還元剤のレドックス系が挙げられる。ペルオキソ二硫酸塩としては、例えば、ペルオキソ二硫酸カリウム(KPS)、ペルオキソ二硫酸ナトリウム(NPS)、及びペルオキソ二硫酸アンモニウム(APS)が挙げられ、過酸化物としては、例えば、過酸化水素、t-ブチルハイドロパーオキサイド、t―ブチルパーオキシマレイン酸、コハク酸パーオキシド、及び過酸化ベンゾイルが挙げられ、水溶性のアゾビス化合物としては、例えば、2,2-アゾビス(N-ヒドロキシエチルイソブチルアミド)、2、2-アゾビス(2-アミジノプロパン)2塩化水素、4,4-アゾビス(4-シアノペンタン酸)が挙げられ、過酸化物-還元剤のレドックス系としては、例えば、上記過酸化物にナトリウムスルホオキシレートホルムアルデヒド、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム、L-アスコルビン酸、及びその塩、第一銅塩、並びに第一鉄塩等の還元剤の1種又は2種以上を組み合わせたものが挙げられる。
 ラジカル重合開始剤は、単量体組成物100質量部に対して、好ましくは0.05~2質量部用いることができる。ラジカル重合開始剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
 なお、ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と、シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)と、その他の単量体(B)とを含む単量体組成物を乳化重合し、重合体粒子が溶媒(水)中に分散した分散体を形成する場合、得られた分散体の固形分としては、30質量%~70質量%であることが好ましい。
 また、分散体は、長期の分散安定性を保つため、そのpHを5~12の範囲に調整されることが好ましい。pHの調整には、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びジメチルアミノエタノール等のアミン類を用いることが好ましく、アンモニア(水)又は水酸化ナトリウムによりpHを調整することがより好ましい。
 本実施形態における水分散体は、上記特定の単量体を含む単量体組成物を共重合して得られる共重合体を、水中に分散した粒子(共重合体粒子)として含む。水分散体には、水及び共重合体以外に、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の溶媒や、分散剤、滑剤、増粘剤、殺菌剤等が含まれていてもよい。
 本発明における蓄電デバイス用バインダー組成物は、水と、本実施形態における共重合体を含むことが好ましく、水と、本実施形態における共重合体を含む水分散体であることがより好ましい。一実施形態では、乳化重合により粒子状PEU含有熱可塑性ポリマーの水分散体を形成し、得られた粒子状PEU含有熱可塑性コポリマーのエマルジョン(水分散体)を、水系ラテックスとして塗工してもよい。これによって、本発明の蓄電デバイス用バインダーを含有する層を容易に形成することができるため好ましい。
<蓄電デバイス用セパレータ>
 本発明の蓄電デバイス用バインダーは、蓄電デバイス用セパレータに使用してもよい。蓄電デバイス用セパレータは、多孔性基材、及び該多孔性基材の少なくとも片面の少なくとも一部に配置された熱可塑性ポリマー層を含むことができる。熱可塑性ポリマー層は、本発明におけるPEU含有熱可塑性ポリマーを含むことが好ましい。この蓄電デバイス用セパレータは、多孔性基材及び熱可塑性ポリマー層のみから成っていてもよいし、これら以外にフィラー多孔層を更に有していてもよい。フィラー多孔層は、本発明の蓄電デバイス用バインダーを樹脂バインダーとして含むことが好ましい。
 蓄電デバイス用セパレータがフィラー多孔層を有する場合、フィラー多孔層は、ポリオレフィン多孔性基材の片面又は両面に配置される。ポリオレフィン多孔性基材上にフィラー多孔層と熱可塑性ポリマー層を配置する場合、これらの相互位置関係は任意であるが、蓄電デバイスのレート特性と安全性を両立する観点から、フィラー多孔層の少なくとも一部を露出させるように熱可塑性ポリマー層を配置しても良いし、フィラー多孔層の上に配置することが好ましい。
 蓄電デバイス用セパレータを構成する各部材、及び蓄電デバイス用セパレータの製造方法の好ましい実施形態について、以下に詳細に説明する。
[多孔性基材]
 多孔性基材は、それ自体が、従来セパレータとして用いられていたものであってもよい。基材としては、電子伝導性がなくイオン伝導性があり、有機溶媒の耐性が高い、孔径の微細な多孔質膜であると好ましい。そのような多孔質膜としては、例えば、ポリオレフィン系(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン及びポリ塩化ビニル)、及びそれらの混合物又は共重合体等の樹脂を主成分として含む微多孔膜、ポリエチレンテレフタレート、ポリシクロオレフィン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアラミド、ポリシクロオレフィン、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂を主成分として含む微多孔膜、ポリオレフィン系の繊維を織ったもの(織布)、ポリオレフィン系の繊維の不織布、紙、並びに、絶縁性物質粒子の集合体が挙げられる。これらの中でも、塗工工程を経てポリマー層を得る場合に塗工液の塗工性に優れ、セパレータの膜厚をより薄くして、電池等の蓄電デバイス内の活物質比率を高めて体積当たりの容量を増大させる観点から、ポリオレフィン系の樹脂を主成分として含むポリオレフィン微多孔膜が好ましい。なお、ここで「主成分として含む」とは、50質量%を超えて含むことを意味し、好ましくは75質量%以上、より好ましくは85質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、なおも更に好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上含み、100質量%であってもよい。
 ポリオレフィン樹脂は、特に限定されないが、通常の押出、射出、インフレーション、及びブロー成形等に使用するポリオレフィン樹脂でよく、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、及び1-オクテン等のホモポリマー及びコポリマー、多段ポリマー等を使用することができる。また、これらのホモポリマー及びコポリマー、多段ポリマーから成る群から選ばれるポリオレフィンを単独で、又は混合して使用することもできる。
 ポリオレフィン樹脂の代表例としては、特に限定されないが、例えば、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、アタクティックポリプロピレン、エチレン-プロピレンランダムコポリマー、ポリブテン、エチレンプロピレンラバー等が挙げられる。
 蓄電デバイス用セパレータとして使用するポリオレフィン多孔性基材の材料としては、低融点であり、かつ高強度であることから、特に高密度ポリエチレンを主成分とする樹脂を使用することが好ましい。また、これらのポリエチレンは柔軟性を付与する目的から2種以上を混合してもよい。これらのポリエチレンの製造の際に用いられる重合触媒も特に制限はなく、例えば、チーグラー・ナッタ系触媒、フィリップス系触媒及びメタロセン系触媒が挙げられる。
 ポリオレフィン多孔性基材の耐熱性を向上させるために、ポリプロピレンと、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂とを含む樹脂組成物から成る多孔膜を用いることがより好ましい。
 ここで、ポリプロピレンの立体構造は、限定されるものではなく、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン及びアタクティックポリプロピレンのいずれでもよい。
 ポリオレフィン樹脂組成物中の総ポリオレフィンに対するポリプロピレンの割合は、特に限定されないが、耐熱性と良好なシャットダウン機能の両立の観点から、1~35質量%であることが好ましく、より好ましくは3~20質量%、更に好ましくは4~10質量%である。
 また、重合触媒も特に制限はなく、例えば、チーグラー・ナッタ系触媒及びメタロセン系触媒が挙げられる。
 ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂としては、限定されるものではなく、例えば、エチレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のオレフィン炭化水素のホモポリマー又はコポリマーが挙げられる。具体的には、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリブテン、エチレン-プロピレンランダムコポリマー等が挙げられる。
 ポリオレフィン多孔性基材の孔が熱溶融により閉塞するシャットダウン特性の観点から、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂として、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等のポリエチレンを用いることが好ましい。これらの中でも、強度の観点から、JIS K 7112に従って測定した密度が0.93g/cm以上であるポリエチレンを使用することがより好ましい。
 ポリオレフィン多孔性基材を構成するポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量は、特に限定されないが、3万以上1,200万以下であることが好ましく、より好ましくは5万以上200万未満、更に好ましくは10万以上100万未満である。粘度平均分子量が3万以上であると、溶融成形の際のメルトテンションが大きくなり成形性が良好になると共に、ポリマー同士の絡み合いにより高強度となる傾向にあるため好ましい。一方、粘度平均分子量が1,200万以下であると、均一に溶融混練をすることが容易となり、シートの成形性、特に厚み安定性に優れる傾向にあるため好ましい。更に、粘度平均分子量が100万未満であると、温度上昇時に孔を閉塞し易く、良好なシャットダウン機能が得られる傾向にあるため好ましい。
 例えば、粘度平均分子量100万未満のポリオレフィンを単独で使用する代わりに、粘度平均分子量200万のポリオレフィンと粘度平均分子量27万のポリオレフィンの混合物であって、その粘度平均分子量が100万未満の混合物を用いてもよい。
 本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材は、任意の添加剤を含有することができる。このような添加剤は、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン以外のポリマー;無機粒子;フェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類;紫外線吸収剤;光安定剤;帯電防止剤;防曇剤;着色顔料等が挙げられる。
 これらの添加剤の合計含有量は、ポリオレフィン樹脂組成物100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
 なお、粘度平均分子量(Mv)は、ASTM-D4020に基づき、溶剤としてデカリンを用い、測定温度135℃で測定された極限粘度[η]から、下記式により算出される。
 ポリエチレン:[η]=6.77×10-4Mv0.67(Chiangの式)
 ポリプロピレン:[η]=1.10×10-4Mv0.80
 ポリオレフィン多孔性基材の気孔率は、特に限定されないが、好ましくは20%以上、より好ましくは35%以上であり、好ましくは90%以下、好ましくは80%以下である。気孔率を20%以上とすることは、セパレータの透過性を確保する観点から好ましい。一方、気孔率を90%以下とすることは、突刺強度を確保する観点から好ましい。ここで、気孔率は、例えば、ポリオレフィン多孔性基材試料の体積(cm)、質量(g)、膜密度(g/cm)から、下記数式:
   気孔率=(体積-質量/膜密度)/体積×100
により求めることができる。ここで、例えばポリエチレンから成るポリオレフィン多孔性基材の場合には、膜密度を0.95(g/cm)と仮定して計算することができる。気孔率は、ポリオレフィン多孔性基材の延伸倍率の変更等により調節可能である。
 ポリオレフィン多孔性基材の透気度は、特に限定されないが、好ましくは10秒/100cc以上、より好ましくは50秒/100cc以上であり、好ましくは1,000秒/100cc以下、より好ましくは500秒/100cc以下である。透気度を10秒/100cc以上とすることは、蓄電デバイスの自己放電を抑制する観点から好ましい。一方、透気度を1,000秒/100cc以下とすることは、良好な充放電特性を得る観点から好ましい。ここで、透気度は、JIS P-8117に準拠して測定される透気抵抗度である。透気度は、多孔性基材の延伸温度及び/又は延伸倍率の変更等により調節可能である。
 ポリオレフィン多孔性基材の平均孔径は、好ましくは0.15μm以下、より好ましくは0.1μm以下であり、下限として好ましくは0.01μm以上である。平均孔径を0.15μm以下とすることは、蓄電デバイスの自己放電を抑制し、容量低下を抑制する観点から好適である。平均孔径は、ポリオレフィン多孔性基材を製造する際の延伸倍率の変更等により調節可能である。
 ポリオレフィン多孔性基材の突刺強度は、特に限定されないが、好ましくは200g/20μm以上、より好ましくは300g/20μm以上であり、好ましくは2,000g/20μm以下、より好ましくは1,000g/20μm以下である。突刺強度が200g/20μm以上であることは、電池捲回時における脱落した活物質等による破膜を抑制する観点、及び充放電に伴う電極の膨張収縮によって短絡する懸念を抑制する観点からも好ましい。一方、突刺強度が2,000g/20μm以下であることは、加熱時の配向緩和による幅収縮を低減できる観点から好ましい。突刺強度は、後記の実施例の記載の方法により測定される。
 上記突刺強度は、ポリオレフィン多孔性基材の延伸倍率及び/又は延伸温度等を調整することにより調節可能である。
 ポリオレフィン多孔性基材の厚さは、特に限定されないが、好ましくは2μm以上、より好ましくは5μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは60μm以下、更に好ましくは50μm以下である。この厚さを2μm以上に調整することは、機械強度を向上させる観点から好ましい。一方、この膜厚を100μm以下に調整することは、電池におけるセパレータの占有体積が減るため、電池の高容量化の点において有利となる傾向があるので好ましい。
[フィラー多孔層]
 フィラー多孔層は、無機フィラー及び樹脂バインダーを含む。
(無機フィラー)
 フィラー多孔層に使用する無機フィラーとしては、特に限定されないが、200℃以上の融点を持ち、電気絶縁性が高く、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲で電気化学的に安定であるものが好ましい。
 無機フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄等の酸化物系セラミックス;窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物系セラミックス;シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂等のセラミックス;ガラス繊維等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。
 これらの中でも電気化学的安定性及びセパレータの耐熱特性を向上させる観点から、アルミナ、水酸化酸化アルミニウム等の酸化アルミニウム化合物;及びカオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト等の、イオン交換能を持たないケイ酸アルミニウム化合物が好ましい。
 なお、アルミナには、α-アルミナ、β-アルミナ、γ-アルミナ、θ-アルミナ等の多くの結晶形態が存在するが、いずれも好適に使用することができる。これらの中でも、α-アルミナが熱的・化学的にも安定なので好ましい。
 酸化アルミニウム化合物としては、水酸化酸化アルミニウム(AlO(OH))が特に好ましい。水酸化酸化アルミニウムとしては、リチウムデンドライトの発生に起因する内部短絡を防止する観点から、ベーマイトがより好ましい。多孔層を構成する無機フィラーとして、ベーマイトを主成分とする粒子を採用することで、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる上に、より薄い多孔層においても多孔膜の高温での熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。電気化学デバイスの特性に悪影響を与えるイオン性の不純物を低減できる合成ベーマイトがさらに好ましい。
 イオン交換能を持たないケイ酸アルミニウム化合物としては、安価で入手も容易なため、主としてカオリン鉱物から構成されているカオリンがより好ましい。カオリンには、湿式カオリン及びこれを焼成処理して成る焼成カオリンが知られている。本実施形態では、焼成カオリンが特に好ましい。焼成カオリンは、焼成処理の際に、結晶水が放出されており、更に不純物も除去されていることから、電気化学的安定性の点で特に好ましい。
 無機フィラーの平均粒径は、0.01μmを超えて4.0μm以下であることが好ましく、0.2μmを超えて3.5μm以下であることがより好ましく、0.4μmを超えて3.0μm以下であることが更に好ましい。無機フィラーの平均粒径を上記範囲に調整することは、フィラー多孔層の厚さが薄い場合(例えば、7μm以下)であっても、高温における熱収縮を抑制する観点から好ましい。無機フィラーの粒径及びその分布を調整する方法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等の適宜の粉砕装置を用いて無機フィラーを粉砕して粒径を小さくする方法等を挙げることができる。
 無機フィラーの形状としては、例えば、板状、鱗片状、針状、柱状、球状、多面体状、塊状等が挙げられる。これらの形状を有する無機フィラーの複数種を組み合わせて用いてもよい。
 無機フィラーが、フィラー多孔層中に占める割合は、無機フィラーの結着性、セパレータの透過性、及び耐熱性等の観点から適宜決定されることができる。フィラー多孔層中の無機フィラーの割合は、20質量%以上100質量%未満であることが好ましく、より好ましくは50質量%以上99.99質量%以下、更に好ましくは80質量%以上99.9質量%以下、特に好ましくは90質量%以上99質量%以下である。
(樹脂バインダー)
 樹脂バインダーとしては、樹脂ラテックスバインダー(すなわち、「水系ラテックス」の形態の樹脂バインダー)を用いることが好ましい。樹脂バインダーとして樹脂ラテックスバインダーを用いた場合、樹脂バインダー及び無機フィラーを含むフィラー多孔層を具備するセパレータは、樹脂バインダー溶液を基材上に塗工する工程を経て樹脂バインダーを多孔膜上に結着させたセパレータと比較して、イオン透過性が低下し難く、出力特性の高い蓄電デバイスを与える傾向にある。更に、樹脂ラテックスバインダーを用いて形成されたセパレータを有する蓄電デバイスは、異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い傾向にある。
 フィラー多孔層のイオン抵抗を低減させる観点から、本発明の蓄電デバイス用バインダーを樹脂バインダーとしてフィラー多孔層に含有させることも好ましい。
 フィラー多孔層の厚さは、耐熱性及び絶縁性を向上させる観点から、0.5μm以上であることが好ましく、電池の高容量化と透過性を向上させる観点から50μm以下であることが好ましい。
 フィラー多孔層の層密度は、0.5g/cm~3.0g/cmであることが好ましく、0.7g/cm~2.0g/cmであることがより好ましい。フィラー多孔層の層密度が0.5g/cm以上であると、高温での熱収縮率が良好となる傾向にあり、3.0g/cm以下であると、透気度が低下する傾向にある。
 フィラー多孔層の形成方法としては、例えば、基材の少なくとも片面に、無機フィラー及び樹脂バインダーを含む塗工液を塗工する方法を挙げることができる。この場合、塗工液は、分散安定性及び塗工性の向上のために、溶剤、分散剤等を含んでいてもよい。
 塗工液を基材に塗工する方法は、必要とする層厚及び塗工面積を実現できる限り特に限定されない。例えば、樹脂バインダーを含んだフィラー原料と、ポリマー基材原料とを共押出法により積層して押出してもよいし、基材とフィラー多孔膜とを個別に作製した後に貼り合せてもよい。
[熱可塑性ポリマー層]
 蓄電デバイス用セパレータは、所望により、ポリオレフィン多孔性基材及びフィラー多孔層に加えて、熱可塑性ポリマー層を有していてもよい。熱可塑性ポリマー層は、セパレータとの接着性を向上させ、かつイオン抵抗を低下させる観点から、本発明におけるPEU含有熱可塑性ポリマーを含有することが好ましい。熱可塑性ポリマー層は、ポリオレフィン多孔性基材の片面若しくは両面上に、又はフィラー多孔層上に配置されてよく、フィラー多孔層の少なくとも一部が露出するように配置されていても好ましい。
 多孔性基材の面のうちの、熱可塑性ポリマー層が配置される面の全面積に対する熱可塑性ポリマー層の面積割合は、100%以下、80%以下、75%以下、又は70%であることが好ましく、また、この面積割合は、5%以上、10%以上、又は15%以上であることが好ましい。この熱可塑性ポリマー層の塗工面積を100%以下とすることは、熱可塑性ポリマーによる基材の孔の閉塞を更に抑制し、セパレータの透過性を一層向上する観点から好ましい。一方、塗工面積を5%以上とすることは、電極との接着性を一層向上する観点から好ましい。この面積割合は、得られるセパレータの熱可塑性ポリマー層形成面をSEMで観察することにより測定される。
 また、熱可塑性ポリマー層が無機フィラーと混在した層である場合には、熱可塑性ポリマーと無機フィラーの全面積を100%として熱可塑性ポリマーの存在面積を算出する。
 熱可塑性ポリマー層をポリオレフィン多孔性基材及び無機フィラー層の面の一部にのみ配置する場合、熱可塑性ポリマー層の配置パターンとしては、例えば、ドット状、ストライプ状、格子状、縞状、亀甲状、ランダム状等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
 ポリオレフィン多孔性基材上に配置される熱可塑性ポリマー層の厚さは、基材の片面当たり、0.01μm~5μmであることが好ましく、0.1μm~3μmであることがより好ましく、0.1~1μmであることが更に好ましい。
(熱可塑性ポリマー)
 熱可塑性ポリマー層は、熱可塑性ポリマーを含む。熱可塑性ポリマー層は、その全量に対して、好ましくは60質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上の熱可塑性ポリマーを含んでよい。熱可塑性ポリマー層は、熱可塑性ポリマーに加えて、その他の成分を含んでもよい。
 熱可塑性ポリマーとしては、例えば、以下の:ポリエチレン、ポリプロピレン、α-ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマー又はこれらを含むコポリマー;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエンを単量体単位として含むジエン系ポリマー若しくはこれらを含むコポリマー、又はこれらの水素化物;(メタ)アクリレート等を単量体単位として含み、かつポリアルキレングリコールユニットを有していないアクリル系ポリマー、(メタ)アクリレート等を単量体単位として含み、かつ1つ又は2つのポリアルキレングリコール鎖を有するアクリル系ポリマー、若しくはこれらを含むコポリマー、又はその水素化物;エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の、重合性官能基を有していないポリアルキレングリコール;ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエステル等の樹脂;フィラー多孔層及び電極活物質層を形成するための樹脂バインダーとして上記で説明された、ポリアルキレングリコール基の繰り返し単位数(n)が3以上であるエチレン性不飽和単量体を単量体単位として有するコポリマー;及びこれらの組み合わせ;が挙げられる。
 これらの中でも、電極活物質との接着性、及び柔軟性、ポリマーのイオン透過性の観点からは、ジエン系ポリマー、アクリル系ポリマー又はフッ素系ポリマーが好ましい。
 熱可塑性ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、電極との接着性及びイオン透過性の観点から、-50℃以上であることが好ましく、-50℃~150℃の範囲内にあることがより好ましい。
 ポリオレフィン微多孔膜への濡れ性、ポリオレフィン微多孔膜と熱可塑性ポリマー層との結着性、及び電極との接着性の観点から、熱可塑性ポリマー層には、ガラス転移温度が20℃未満のポリマーがブレンドされていることが好ましく、耐ブロッキング性及びイオン透過性の観点から、ガラス転移温度が20℃以上のポリマーもブレンドされていることが好ましい。
 熱可塑性ポリマーがガラス転移温度を少なくとも2つ有することは、限定されるものではないが、2種類以上の熱可塑性ポリマーをブレンドする方法、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーを用いる方法等によって達成できる。
 コアシェル構造とは、中心部分に属するポリマーと、外殻部分に属するポリマーが異なる組成からなる、二重構造の形態をしたポリマーである。
 特に、ポリマーブレンド及びコアシェル構造において、ガラス転移温度の高いポリマーと低いポリマーとを組み合せることにより、熱可塑性ポリマー全体のガラス転移温度を制御できる。また、熱可塑性ポリマー全体に複数の機能を付与できる。
 セパレータのブロッキング抑制性及びイオン透過性の観点から、熱可塑性コポリマーは、ガラス転移温度が室温(例えば、20℃、25℃、又は30℃)以上であるときに粒子状であることが好ましい。
 熱可塑性ポリマー層に粒子状熱可塑性コポリマーを含有させることによって、基材上に配置された熱可塑性ポリマー層の多孔性及びセパレータの耐ブロッキング性を確保することができる。
 粒子状熱可塑性コポリマーの平均粒径は、好ましくは10nm以上、より好ましくは50nm以上、さらに好ましくは100nm以上、特にこのましくは130nm以上、とりわけ好ましくは150nm以上、最も好ましくは200nm以上である。また、2,000nm以下が好ましく、より好ましくは1,500nm以下、更に好ましくは1,000nm以下、特に好ましくは800nm以下であり、とりわけ好ましくは800nm以下であり、最も好ましくは750nm以下である。この平均粒径を10nm以上とすることは、少なくとも多孔膜を含む基材に粒子状熱可塑性ポリマーを塗工したときに、基材の孔に入り込まない程度の粒子状熱可塑性ポリマーの寸法が確保されることを意味する。従って、この場合、電極とセパレータとの間の接着性、及び蓄電デバイスのサイクル特性を向上させるという観点から好ましい。また、この平均粒径を2,000nm以下とすることは、電極とセパレータとの接着性、及び蓄電デバイスのサイクル特性を両立させるために必要な量の粒子状の熱可塑性ポリマーを基材上に塗工するという観点から好ましい。粒子状の熱可塑性ポリマーの平均粒径は、下記実施例に記載の方法に準じて測定することができる。
 上記で説明した粒子状熱可塑性ポリマーは、対応するモノマー又はコモノマーを使用して既知の重合方法により製造することができる。重合方法としては、例えば、溶液重合、乳化重合、塊状重合等の適宜の方法を採用することができる。
 熱可塑性ポリマー層を塗工によって容易に形成することができるので、乳化重合により粒子状熱可塑性ポリマーを形成し、それにより、得られた熱可塑性ポリマーエマルジョンを水系ラテックスとして使用することが好ましい。
(任意成分)
 熱可塑性ポリマー層は、熱可塑性ポリマーのみを含有していてもよいし、熱可塑性ポリマーに加えて、これ以外の任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、例えば、フィラー多孔層を形成するために上記で説明された無機フィラー等が挙げられる。
<蓄電デバイス用セパレータの製造方法>
[多孔性基材の製造方法]
 多孔性基材を製造する方法は、特に限定されず、公知の製造方法を採用することができる。例えば、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とを溶融混練してシート状に成形後、場合により延伸した後、可塑剤を抽出することにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物を溶融混練して高ドロー比で押出した後、熱処理と延伸によってポリオレフィン結晶界面を剥離させることにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物と無機充填材とを溶融混練してシート上に成形後、延伸によってポリオレフィンと無機充填材との界面を剥離させることにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物を溶解後、ポリオレフィンに対する貧溶媒に浸漬させポリオレフィンを凝固させると同時に溶剤を除去することにより多孔化させる方法等が挙げられる。
 また、基材としての不織布又は紙を作製する方法は、公知のものであってもよい。その作製方法としては、例えば、ウェブをバインダーに浸漬、乾燥して繊維間結合させるケミカルボンド法;ウェブに熱溶融性繊維を混ぜ込み、その繊維を部分的に溶融し繊維間結合させるサーマルボンド法;ウェブに刺のあるニードルを繰り返し突き刺し、繊維を機械的に絡めるニードルパンチ法;高圧の水流をノズルからネット(スクリーン)を介してウェブに噴射し、繊維間を絡める水流交絡法が挙げられる。
 以下、ポリオレフィン多孔性基材を製造する方法の一例として、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とを溶融混練してシート状に成形後、可塑剤を抽出する方法について説明する。
 先ず、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤を溶融混練する。溶融混練方法としては、例えば、ポリオレフィン樹脂及び必要によりその他の添加剤を、押出機、ニーダー、ラボプラストミル、混練ロール、バンバリーミキサー等の樹脂混練装置に投入し、樹脂成分を加熱溶融させながら任意の比率で可塑剤を導入して混練する方法が挙げられる。この際、ポリオレフィン樹脂、その他の添加剤及び可塑剤を樹脂混練装置に投入する前に、予めヘンシェルミキサー等を用い所定の割合で事前混練しておくことが好ましい。より好ましくは、事前混練において可塑剤の一部のみを投入し、残りの可塑剤を樹脂混練装置サイドフィードしながら混練することである。
 可塑剤としては、ポリオレフィンの融点以上において均一溶液を形成しうる不揮発性溶媒を用いることができる。このような不揮発性溶媒の具体例として、例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス等の炭化水素類;フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル等のエステル類;オレイルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール等が挙げられる。これらの中で、流動パラフィンが好ましい。
 ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤の比率は、これらを均一に溶融混練して、シート状に成形できる範囲であれば特に限定はない。例えば、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とからなる組成物中に占める可塑剤の質量分率は、好ましくは30~80質量%、より好ましくは40~70質量%である。可塑剤の質量分率をこの範囲とすることにより、溶融成形時のメルトテンションと、均一かつ微細な孔構造の形成性と、が両立する観点で、好ましい。
 次に、溶融混練物をシート状に成形する。シート状成形体を製造する方法としては、例えば、溶融混練物を、Tダイ等を介してシート状に押出し、熱伝導体に接触させて樹脂成分の結晶化温度より充分に低い温度まで冷却して固化する方法が挙げられる。冷却固化に用いられる熱伝導体としては、金属、水、空気、可塑剤自身等が使用できるが、金属製のロールが熱伝導の効率が高いため好ましい。この際、金属製のロールに接触させる際に、ロール間で挟み込むと、熱伝導の効率が更に高まると共に、シートが配向して膜強度が増し、シートの表面平滑性も向上するためより好ましい。Tダイよりシート状に押出す際のダイリップ間隔は400μm以上3,000μm以下であることが好ましく、500μm以上2,500μm以下であることが更に好ましい。
 このようにして得たシート状成形体を、次いで延伸することが好ましい。延伸処理としては、一軸延伸又は二軸延伸のいずれも好適に用いることができる。得られる多孔性基材の強度等の観点から二軸延伸が好ましい。シート状成形体を二軸方向に高倍率延伸すると、分子が面方向に配向し、最終的に得られる多孔性基材が裂け難くなり、高い突刺強度を有するものとなる。延伸方法としては、例えば、同時二軸延伸、逐次二軸延、多段延伸、多数回延伸等の方法を挙げることができる。突刺強度の向上、延伸の均一性、シャットダウン性の観点から同時二軸延伸が好ましい。
 延伸倍率は、面倍率で20倍以上100倍以下の範囲であることが好ましく、25倍以上50倍以下の範囲であることが更に好ましい。各軸方向の延伸倍率は、MD方向に4倍以上10倍以下、TD方向に4倍以上10倍以下の範囲であることが好ましく、MD方向に5倍以上8倍以下、TD方向に5倍以上8倍以下の範囲であることが更に好ましい。この範囲の総面積倍率とすることにより、十分な強度を付与することができるとともに、延伸工程における膜破断を防ぎ、高い生産性が得られる点で、好ましい。
 上記のようにして得られたシート状成形体を、更に圧延してもよい。圧延は、例えば、ダブルベルトプレス機等を使用したプレス法にて実施することができる。圧延は特に表層部分の配向を増すことができる。圧延面倍率は1倍より大きく3倍以下であることが好ましく、1倍より大きく2倍以下であることがより好ましい。この範囲の圧延倍率とすることにより、最終的に得られる多孔性基材の膜強度が増加し、且つ、膜の厚さ方向に均一な多孔構造を形成することができる点で、好ましい。
 次いで、シート状成形体から可塑剤を除去して多孔性基材とする。可塑剤を除去する方法としては、例えば、抽出溶剤にシート状成形体を浸漬して可塑剤を抽出し、充分に乾燥させる方法が挙げられる。可塑剤を抽出する方法はバッチ式、連続式のいずれであってもよい。多孔性基材の収縮を抑えるために、浸漬、乾燥の一連の工程中にシート状成形体の端部を拘束することが好ましい。また、多孔性基材中の可塑剤残存量は1質量%未満にすることが好ましい。
 抽出溶剤としては、ポリオレフィン樹脂に対して貧溶媒で、かつ可塑剤に対して良溶媒であり、沸点がポリオレフィン樹脂の融点より低いものを用いることが好ましい。このような抽出溶剤としては、例えば、n-ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;塩化メチレン、1,1,1-トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロカーボン等の非塩素系ハロゲン化溶剤;エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類が挙げられる。なお、これらの抽出溶剤は、蒸留等の操作により回収して再利用してよい。
 多孔性基材の収縮を抑制するために、延伸工程後、又は、多孔性基材形成後に熱固定や熱緩和等の熱処理を行ってもよい。多孔性基材に、界面活性剤等による親水化処理、電離性放射線等による架橋処理等の後処理を行ってもよい。
 ポリオレフィン多孔性基材表面に表面処理を施しておくと、その後に塗工液を塗工し易くなると共に、ポリオレフィン多孔性基材とフィラー多孔層又は熱可塑性ポリマー層との接着性が向上するため好ましい。表面処理の方法としては、例えば、コロナ放電処理法、プラズマ処理法、機械的粗面化法、溶剤処理法、酸処理法、紫外線酸化法等が挙げられる。
[フィラー多孔層の配置方法]
 フィラー多孔層は、例えば、無機フィラー、樹脂バインダー、及び所望により、溶剤(例えば水)、分散剤等の追加成分を含む塗工液を基材の少なくとも片面に塗工することにより、基材上に配置することができる。樹脂バインダーを乳化重合によって合成し、得られたエマルジョンをそのまま塗工液として使用してもよい。
 塗工液を基材に塗工する方法は、必要とする層厚及び塗工面積を実現できる限り特に限定されない。塗工方法としては、例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗工法、インクジェット塗工法等が挙げられる。中でも、グラビアコーター法は、塗工形状の自由度が高いため好ましい。
 さらに、樹脂バインダーを含んだフィラー原料と、ポリマー基材原料とを共押出法により積層して押出してもよいし、基材とフィラー多孔膜とを個別に作製した後に貼り合せてもよい。
 塗工後に塗工膜から溶剤を除去する方法は、基材及び多孔層に悪影響を及ぼさないのであれば限定されない。例えば、基材を固定しながら、基材の融点以下の温度で乾燥する方法、低温で減圧乾燥する方法等が挙げられる。
[熱可塑性ポリマー層の配置方法]
 熱可塑性ポリマーは、例えば、熱可塑性ポリマーを含む塗工液を基材に塗工することにより基材上に配置されることができる。熱可塑性ポリマーを乳化重合によって合成し、得られたエマルジョン(水分散体)をそのまま塗工液として使用してもよい。塗工液は、水、水と水溶性有機媒体(例えば、メタノール又はエタノール)の混合溶媒等の貧溶媒を含むことが好ましい。
 ポリオレフィン多孔性基材上に、熱可塑性ポリマーを含有する塗工液を塗工する方法については、所望の塗工パターン、塗工膜厚、及び塗工面積を実現できる方法であれば特に限定はない。例えば、無機フィラー含有塗工液を塗工するために上記で説明された塗工方法を用いてよい。熱可塑性ポリマーの塗工形状の自由度が高く、かつ好ましい面積割合を容易に得られるという観点からは、グラビアコーター法又はスプレー塗工法が好ましい。
 塗工後に塗工膜から溶媒を除去する方法については、多孔性基材及びポリマー層に悪影響を及ぼさない方法であれば特に限定はない。例えば、ポリオレフィン多孔性基材を固定しながらその融点以下の温度にて乾燥する方法、低温で減圧乾燥する方法、熱可塑性ポリマーに対する貧溶媒に浸漬して該熱可塑性ポリマーを粒子状に凝固させると同時に溶媒を抽出する方法等が挙げられる。
<蓄電デバイス用セパレータの物性>
 蓄電デバイス用セパレータの透気度は、10秒/100cc以上650秒/100cc以下であることが好ましく、より好ましくは20秒/100cc以上500秒/100cc以下、さらに好ましくは30秒/100cc以上450秒/100cc以下、特に好ましくは50秒/100cc以上400秒/100cc以下である。この透気度は、ポリオレフィン多孔性基材の透気度と同じく、JIS P-8117に準拠して測定される透気抵抗度である。
 透気度が10秒/100cc以上であると電池用セパレータとして使用した際の自己放電が少なくなる傾向にあり、650秒/100cc以下であると良好な充放電特性が得られる傾向にある。
 蓄電デバイス用セパレータは、このように非常に大きな透気度を示すことにより、リチウムイオン二次電池に適用されたときに、大きなイオン透過性を示す。
 セパレータの最終的な厚さは、2μm以上200μm以下であることが好ましく、より好ましくは5μm以上100μm以下、さらに好ましくは7μm以上30μm以下である。この厚さが2μm以上であると機械強度が十分となる傾向にあり、また、200μm以下であるとセパレータの占有体積が減るため、電池の高容量化の点において有利となる傾向にある。
<蓄電デバイス>
 蓄電デバイスは、一般に、正極、蓄電デバイス用セパレータ、及び負極を有する。本発明の蓄電デバイスは、本発明の蓄電デバイス用バインダーを含む。本発明の蓄電デバイス用バインダーを含むこと以外の構成は、従来知られている蓄電デバイスと同様であってもよい。蓄電デバイスとしては、特に限定されないが、例えば、非水系電解液二次電池等の電池、コンデンサー及びキャパシタが挙げられる。それらの中でも、本発明による作用効果による利益がより有効に得られる観点から、蓄電デバイスは、電池であることが好ましく、非水系電解液二次電池であることがより好ましく、リチウムイオン二次電池であることが更に好ましい。以下、蓄電デバイスが非水系電解液二次電池である場合についての好適な態様について説明する。
 正極としては、正極集電体上に正極活物質を含む正極活物質層が形成されて成る正極を好適に用いることができる。正極集電体としては、例えばアルミニウム箔等を;正極活物質としては、例えば、LiCoO、LiNiO、スピネル型LiMnO、オリビン型LiFePO等のリチウム含有複合酸化物等を;それぞれ挙げることができる。正極活物質層には、正極活物質の他、本発明の蓄電デバイス用バインダー、導電材等を含んでいてもよい。
 負極としては、負極集電体上に負極活物質を含む負極活物質層が形成されて成る負極を好適に用いることができる。負極集電体としては、例えば銅箔等を;負極活物質としては、例えば、黒鉛質、難黒鉛化炭素質、易黒鉛化炭素質、複合炭素体等の炭素材料;シリコン、スズ、金属リチウム、各種合金材料等を;それぞれ挙げることができる。負極活物質層には、負極活物質の他、本発明の蓄電デバイス用バインダー、導電材等を含んでいてもよい。
 蓄電デバイス用セパレータとしては、前述したように、本発明の蓄電デバイス用バインダーを含む蓄電デバイス用セパレータを使用してもよい。
 非水電解液としては、特に限定されないが、電解質を有機溶媒に溶解した電解液を用いることができる。有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等が挙げられる。電解質としては、例えば、LiClO、LiBF、LiPF等のリチウム塩が挙げられる。
 蓄電デバイスを製造する方法は、特に限定されない。例えば以下の方法を例示することができる。
 蓄電デバイス用セパレータを、幅10~500mm(好ましくは80~500mm)、長さ200~4,000m(好ましくは1,000~4,000m)の縦長形状のセパレータとして製造し、当該セパレータを、正極-セパレータ-負極-セパレータ、又は負極-セパレータ-正極-セパレータの順で積層し、円又は扁平な渦巻状に巻回して巻回体を得、当該巻回体を電池缶内に収納し、更に電解液を注入することにより、製造することができる。或いは、シート状のセパレータ及び電極からなる積層体、又は電極及びセパレータを折り畳んで巻回体としたものを、電池容器(例えばアルミニウム製のフィルム)に入れて、電解液を注液する方法によって製造してもよい。
 この時、前記積層体又は巻回体に対して、プレスを行うことも好ましい。具体的には、蓄電デバイス用セパレータと、集電体及び該集電体の少なくとも片面上に形成された活物質層を有する電極を、前者の蓄電デバイス用セパレータ上の熱可塑性ポリマー層と集電体上の活物質層とが対向するように重ね合わせてプレスを行うことができる。プレス温度は、25℃以上120℃以下、又は50℃~100℃でよい。プレスは、ロールプレスや面プレス等の公知のプレス装置を適宜用いて行うことができる。
 上記のようにして製造されたリチウムイオン二次電池は、耐熱性と強度に優れた塗工層を持ち、イオン抵抗を低減させたセパレータを具備するから、優れた安全性と電池特性(特にレート特性)を示す。また、セパレータ最表面に熱可塑性ポリマーを備えた場合には、電極との優れた接着性を示すため、充放電に伴う電極とセパレータ間の剥れを抑制し、均一な充放電が成されるため、長期連続稼動耐性に優れる。
 以下の実験例における物性評価は、以下の方法に従って行なった。
<評価>
(1)固形分
 得られた共重合体の水分散体をアルミ皿上に約1g精秤し、このとき量り取った水分散体の質量を(a)gとした。それを、130℃の熱風乾燥機で1時間乾燥し、乾燥後の共重合体の乾燥質量を(b)gとした。下記式により固形分を算出した。
   固形分=(b)/(a)×100 [%]
(2)ポリマー粒子径の測定
 ポリマー粒子の平均粒径は、粒子径測定装置(日機装株式会社製、Microtrac UPA150)を使用し、測定した。測定条件としては、ローディングインデックス=0.15~0.3、測定時間300秒とし、得られたデータにおける50%粒子径の数値を粒子径として記載した。
(3)ガラス転移温度の測定
 共重合体を含む水分散体(固形分=38~42質量%、pH=9.0)を、アルミ皿に適量取り、130℃の熱風乾燥機で30分間乾燥した。乾燥後の乾燥皮膜試料約17mgを測定用アルミ容器に詰め、DSC測定装置(島津製作所社製、DSC6220)にて窒素雰囲気下におけるDSC曲線及びDDSC曲線を得た。測定条件は下記の通りとした。
  1段目昇温プログラム:70℃スタート、毎分15℃の割合で昇温。110℃に到達後5分間維持。
  2段目降温プログラム:110℃から毎分40℃の割合で降温。-50℃に到達後5分間維持。
  3段目昇温プログラム:-50℃から毎分15℃の割合で130℃まで昇温。この3段目の昇温時にDSC及びDDSCのデータを取得。
 ベースライン(得られたDSC曲線におけるベースラインを高温側に延長した直線)と、変曲点(上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点)における接線との交点をガラス転移温度(Tg)とした。
(4)粘度平均分子量Mv
 ASRM-D4020に準拠して、デカリン溶剤中、135℃における極限粘度[η]を求めた。この[η]値を用いて、下記数式の関係から粘度平均分子量Mvを算出した。
  ポリエチレンの場合:[η]=0.00068×Mv0.67
  ポリプロピレンの場合:[η]=1.10×Mv0.80
(5)厚さ(μm)
 ポリオレフィン多孔性基材又はセパレータから10cm×10cm角の試料を切り取り、格子状に9箇所(3点×3点)を選んで、微小測厚器(株式会社東洋精機製作所 タイプKBM)を用いて室温23±2℃で膜厚を測定した。得られた9箇所の測定値の平均値を試料の膜厚として算出した。さらに、フィラー多孔層を有するセパレータの厚さからポリオレフィン多孔性基材の厚さを引くことによりフィラー多孔層を算出することができる。
(6)気孔率
 ポリオレフィン多孔性基材から10cm×10cm角のサンプルを切り取り、その体積(cm)及び質量(g)を求めた。これらの値を用い、該多孔性基材の密度を0.95(g/cm)として、気孔率を下記数式:
   気孔率(%)=(1-質量/体積/0.95)×100
により計算した。
(7)透気度(秒/100cc)
 JIS P-8117に準拠し、東洋精器(株)製のガーレー式透気度計G-B2(商標)により測定した透気抵抗度を透気度とした。
(8)突刺強度(g)
 カトーテック製のハンディー圧縮試験器KES-G5(商標)を用いて、開口部の直径11.3mmの試料ホルダーでポリオレフィン多孔性基材を固定した。次に、固定された多孔性基材の中央部を、先端の曲率半径0.5mmの針を用いて、突刺速度2mm/秒で、25℃雰囲気下において突刺試験を行うことにより、最大突刺荷重として突刺強度(g)を得た。
(9)無機フィラー粒子径(μm)
 無機フィラーを含む塗工液について、レーザー式粒度分布測定装置(日機装(株)製マイクロトラックMT3300EX)を用いて粒径分布を測定し、累積頻度が50%となる粒径を平均粒径(μm)とした。
(10)塗工層の厚み(μm)
 塗工膜膜及びポリオレフィン微多孔膜基材からMD10cm×TD10cmのサンプルを切り出し、格子状に9箇所(3点×3点)を選んで、膜厚をダイヤルゲージ(尾崎製作所PEACOCK No,25(登録商標))を用いて測定し、9箇所の測定値の平均値を塗工膜及び基材の膜厚(μm)とした。また、このように測定された塗工膜及び基材の膜厚の差を塗工層の厚み(μm)とした。
(11)塗工層の剥離強度(N/cm)
 幅26mm、長さ76mmのスライドガラスに両面テープを張り付け、その上に塗工面が両面テープ側にくるようにセパレータを張り付けた。(株)イマダ製のフォースゲージZP5N及びMX2-500N(製品名)を用いて、スライドガラスを固定し、セパレータを把持して引っ張る方式によって剥離速度300mm/分にて180°剥離試験を行い、剥離強度を測定した。このとき、上記の条件で行った長さ40mm分の剥離試験における剥離強度の平均値を剥離強度として採用し、以下の基準で評価した。
 ◎(著しく良好):剥離強度が2.0N/cm以上
 ○(良好):剥離強度が1.0N/cm以上2.0N/cm未満
 △(許容):剥離強度が0.45N/cm以上1.0N/cm未満
 ×(不良):剥離強度が0.45N/cm未満
(12)交流電気抵抗
 22mmφに切り出した測定サンプル6枚を、電解液(1M 過塩素酸リチウム プロピレンカーボネート/ジメチルカーボネート=1/1)に十分に浸し、そのうちの1枚を蓋付きステンレス金属製容器に収容した。容器と蓋とはテフロン(登録商標)パッキン及び15.95mmφのテフロン(登録商標)ガイドによって直接接触することなく絶縁されており、SUS製の電極抑えによってのみ接していた。蓋はトルクレンチ(締め付けトルク:0.8Nm)を使用して閉めた。日置電機製「3522-50 LCRハイテスター」を用いて、周波数100Hz、開放電圧0.01Vの条件下、-30℃の恒温槽内に測定セルを設置して測定した。ここで得られた抵抗値をR1とする。次に、測定容器を分解し、含浸させていた残りのサンプル5枚を容器内に重ねてセットし、再度組立てた後、同様の条件にて、6枚での抵抗を測定した。ここで得られた膜抵抗をR6とする。得られたR1及びR6から下記式(1)に従って、サンプル1枚あたりの膜抵抗R(Ω・cm)を算出した。
     R=(R6-R1)/5   (1)
式より得られたセパレータの交流電気抵抗(Ω/cm)を20μm膜厚に換算した抵抗値として算出し、塗工前の基材の交流電気抵抗Rと塗工後の交流電気抵抗Rから下記の式(2)に従って抵抗上昇率を求めた。
   抵抗上昇率(%)={(R-R)/R}×100     (2)
 抵抗上昇率を以下の評価基準に従ってランク分けした。
 ◎(著しく良好):抵抗上昇率が50%未満
 ○(良好):抵抗上昇率が50%以上100%未満
 ×(不良):抵抗上昇率が100%以上
(13)レート特性
a.正極の作製
 正極活物質としてニッケル、マンガン、コバルト複合酸化物(NMC)(Ni:Mn:Co=1:1:1(元素比)、密度4.70g/cm)を90.4質量%、導電助材としてグラファイト粉末(KS6)(密度2.26g/cm、数平均粒子径6.5μm)を1.6質量%及びアセチレンブラック粉末(AB)(密度1.95g/cm、数平均粒子径48nm)を3.8質量%、並びにバインダーとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)(密度1.75g/cm)を4.2質量%の比率で混合し、これらをN-メチルピロリドン(NMP)中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを、正極集電体となる厚さ20μmのアルミニウム箔の片面にダイコーターを用いて塗工し、130℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機を用いて圧縮成形することにより、正極を作製した。この時の正極活物質塗工量は109g/mであった。
b.負極の作製
 負極活物質としてグラファイト粉末A(密度2.23g/cm、数平均粒子径12.7μm)を87.6質量%及びグラファイト粉末B(密度2.27g/cm、数平均粒子径6.5μm)を9.7質量%、並びにバインダーとしてカルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩1.4質量%(固形分換算)(固形分濃度1.83質量%水溶液)及びジエンゴム系ラテックス1.7質量%(固形分換算)(固形分濃度40質量%水溶液)を精製水中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを負極集電体となる厚さ12μmの銅箔の片面にダイコーターで塗工し、120℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機で圧縮成形することにより、負極を作製した。この時の負極活物質塗工量は5.2g/mであった。
c.非水電解液の調製
 エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート=1:2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPFを濃度1.0mol/Lとなるように溶解させることにより、非水電解液を調製した。
d.電池組立
 各実施例及び比較例で得られた蓄電デバイス用セパレータを24mmφ、正極及び負極をそれぞれ16mmφの円形に切り出した。正極と負極の活物質面とが対向するように、負極、セパレータ、正極の順に重ね、プレス又はヒートプレスをして、蓋付きステンレス金属製容器に収容した。容器と蓋とは絶縁されており、容器は負極の銅箔と、蓋は正極のアルミニウム箔と、それぞれ接していた。この容器内に前記非水電解液を0.4ml注入して密閉することにより、電池を組み立てた。
e.レート特性の評価
 d.で組み立てた簡易電池を、25℃において、電流値3mA(約0.5C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を3mAから絞り始めるという方法により、電池作成後の最初の充電を合計約6時間行った。その後、電流値3mAで電池電圧3.0Vまで放電した。
 次に、25℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計約3時間充電を行った。その後、電流値6mAで電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量を1C放電容量(mAh)とした。
 次に、25℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計約3時間充電を行った。その後、電流値12mA(約2.0C)で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量を2C放電容量(mAh)とした。
 そして、1C放電容量に対する2C放電容量の割合を算出し、この値をレート特性とした。
 レート特性(%)=(2C放電容量/1C放電容量)×100
 レート特性(%)の評価基準は以下のとおりとした。
 ◎(著しく良好):レート特性が95%以上である。
 ○(良好):レート特性が85%以上95%未満である。
 ×(不良):レート特性が85%未満である。
<蓄電デバイス用バインダー組成物(水分散体)の製造>
[比較例1(水分散体a1)]
 撹拌機、還流冷却器、滴下槽及び温度計を取りつけた反応容器に、イオン交換水70.4質量部と、乳化剤として「アクアロンKH1025」(登録商標、第一工業製薬株式会社製25%水溶液、表中「KH1025」と表記。以下同様。)0.5質量部と、「アデカリアソープSR1025」(登録商標、株式会社ADEKA製25%水溶液、表中「SR1025」と表記。以下同様。)0.5質量部とを投入した。次いで、反応容器内部の温度を80℃に昇温し、80℃の温度を保ったまま、過硫酸アンモニウムの2%水溶液(表中「APS(aq)と表記。以下同様。」)を7.5質量部添加した。過硫酸アンモニウム水溶液を添加終了した5分後に、乳化液を滴下槽から反応容器に150分かけて滴下した。
 なお、乳化液は、シクロアルキル基含有単量体単位(A)を構成するモノマーとしてシクロヘキシルメタクリレート(表中、「CHMA」と表記。以下同様。)25質量部、カルボキシル基含有単量体単位(b1)を構成するモノマーとしてメタクリル酸(表中、「MAA」と表記。以下同様。)1質量部、アクリル酸(表中、「AA」と表記。以下同様。)1質量部、アミド基含有単量体単位(b2)を構成するモノマーとしてアクリルアミド(表中、「AM」と表記。以下同様。)0.1質量部、ヒドロキシル基含有単量体単位(b3)を構成するモノマーとして2-ヒドロキシエチルメタクリレート(表中、「2HEMA」と表記。以下同様。)5質量部、架橋性単量体単位(b4)を構成するモノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート(A-TMPT、新中村化学工業株式会社製商品名、表中、「A-TMPT」と表記。以下同様。)0.5質量部、上記以外の(メタ)アクリル酸エステル単量体単位(b5)を構成するモノマーとしてメチルメタクリレート(表中、「MMA」と表記。以下同様。)4.9質量部、ブチルメタクリレート(表中、「BMA」と表記。以下同様。)1.5質量部、ブチルアクリレート(表中、「BA」と表記。以下同様。)1.0質量部、2-エチルヘキシルアクリレート(表中、「2EHA」と表記。以下同様。)60質量部、乳化剤として「アクアロンKH1025」(登録商標、第一工業製薬株式会社製25%水溶液)3質量部、「アデカリアソープSR1025」(登録商標、株式会社ADEKA製25%水溶液)3質量部、p-スチレンスルホン酸ナトリウム(表中、「NaSS」と表記。以下同様。)0.05質量部、過硫酸アンモニウムの2%水溶液3.75質量部、及びイオン交換水52質量部の混合物をホモミキサーにより5分間混合させて調製した。
 乳化液の滴下終了後、反応容器内部の温度を80℃に保ったまま90分間維持し、その後室温まで冷却した。得られたエマルジョンを、水酸化アンモニウム水溶液(25%水溶液)でpH=8.0に調整し、少量の水を加えて固形分40%の水分散体を得た(水分散体a1)。得られた水分散体a1中の共重合体について、上記方法により、平均粒径、及びガラス転移温度(Tg)を測定した。得られた結果を表1に示す。
[実施例1~27、及び比較例2~4(水分散体A1~A27、a2~a4)
 原材料の種類及び配合比を表1~表5に示すように変更した以外は、おおむね合成例1と同様にして、水分散体A1~A27、a2~a4を得た。
 水分散体A13及びA22の調製の際、アンモニア水を加えると、水分散体が固化する現象が見られたので、水分散体A13及びA22はアンモニアを加えず使用した。
 得られた水分散体A1~A27、a1~a4の共重合体について、上記方法により、粒子径、及びガラス転移温度(Tg)を測定した。得られた結果を表1~表5に示す。なお、表中、原材料の組成は質量基準である。また、使用したポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)を表6にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1~6に記載の使用原料の略称は、それぞれ、以下の意味である。
(乳化剤)
  KH1025:アクアロンKH1025、商品名、第一工業製薬株式会社製、25質量%水溶液
  SR1025:アデカリアソープSR1025、商品名、株式会社ADEKA製、25質量%水溶液、
  NaSS:p-スチレンスルホン酸ナトリウム
(開始剤)
  APS:過硫酸アンモニウム(2質量%水溶液)
(中和剤)
  AW:水酸化アンモニウム
(単量体)
 シクロアルキル基含有単量体(A)
  CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
 カルボキシル基含有単量体(b1)
  MAA:メタクリル酸
  AA:アクリル酸
 アミド基含有単量体(b2)
  AM:アクリルアミド
 ヒドロキシル基含有単量体(b3)
  HEMA:メタクリル酸2-ヒドロキシエチル
 架橋性単量体(b4)
  GMA:メタクリル酸グリシジル
  A-TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレート
  MAPTMS:メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
 アクリル酸エステル単量体(b5)
  MMA:メタクリル酸メチル
  BMA:ブチルメタクリレート
  BA:アクリル酸n-ブチル
  2EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
<ポリオレフィン多孔性基材の製造>
[ポリオレフィン多孔性基材B1]
 Mvが70万であるホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、Mvが30万であるホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、Mvが40万であるホモポリマーのポリプロピレン5質量部とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られたポリオレフィン混合物99質量部に酸化防止剤としてテトラキス-[メチレン-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを1質量部添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、混合物を得た。得られた混合物を、窒素雰囲気下で二軸押出機へフィーダーにより供給した。また、流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10-5/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。押し出される全混合物中の、流動パラフィンの割合が65質量部、及びポリマー濃度が35質量部となるように、フィーダー及びポンプの運転条件を調整した。
 次いで、それらを二軸押出機内で230℃に加熱しながら溶融混練し、得られた溶融混練物を、T-ダイを経て表面温度80℃に制御された冷却ロール上に押し出し、その押出物を冷却ロールに接触させ成形(cast)して冷却固化することにより、シート状成形物を得た。このシートを同時二軸延伸機にて、温度112℃において倍率7×6.4倍に延伸した。その後、延伸物を塩化メチレンに浸漬して、流動パラフィンを抽出除去後、乾燥し、更にテンター延伸機を用いて温度130℃において横方向に2倍延伸した。その後、この延伸シートを幅方向に約10%緩和して熱処理を行い、ポリオレフィン多孔性基材B1を得た。基材B1の物性を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
<蓄電デバイス用セパレータの製造>
[実施例28(セパレータS1)]
 水酸化酸化アルミニウム(平均粒径1.0μm)96.0質量部、蓄電デバイス用バインダーA1を3.0質量部、及びポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ社製 SNディスパーサント5468)1.0質量部を100質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製した。続いて、その塗布液を、ポリオレフィン多孔性基材B1の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。その後、60℃において乾燥して水を除去した。このようにして、ポリオレフィン多孔性基材B1上に水酸化酸化アルミニウム層(無機フィラーの多孔層)を厚さ4μmで形成することにより、セパレータS1を得た。
[実施例29~66、比較例5~11(セパレータS2~S46)]
 S1と同様の方法で、表8~表12に従ってセパレータS2~S46を作製した。セパレータS13、S22及びS23は、セパレータの作製後に、グラビア塗工機の液受け部分にゼリー状の分離物が確認された。
 得られたセパレータを用いて上述のとおりにリチウムイオン二次電池を組み立て、各種の評価を行なった。評価結果を表8~12に示す。また、代表的なセパレータについて、PEG基繰り返し単位数に対する塗工層の剥離強度(N/cm)を表すグラフを図1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
<正極及び負極、及びこれらを用いたリチウムイオン二次電池の製造>
[実施例67]
(正極の製造例)
 正極活物質としてニッケル、マンガン、コバルト複合酸化物(NMC)(Ni:Mn:Co=1:1:1(元素比)、密度4.70g/cm)を90.4質量%、導電助材としてグラファイト粉末(KS6)(密度2.26g/cm、数平均粒子径6.5μm)を1.6質量%及びアセチレンブラック粉末(AB)(密度1.95g/cm、数平均粒子径48nm)を3.8質量%、並びにバインダーとして水分散体A8を4.2質量%の比率で水中で混合しスラリーを調製した。このスラリーを、正極集電体となる厚さ20μmのアルミニウム箔の片面にダイコーターを用いて塗布し、120℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機を用いて圧縮成形することにより、正極を作製した。この時の正極活物質塗布量は109g/mであった。
(負極の製造例)
 負極活物質としてグラファイト粉末A(密度2.23g/cm、数平均粒子径12.7μm)を87.6質量%及びグラファイト粉末B(密度2.27g/cm、数平均粒子径6.5μm)を9.7質量%、並びにバインダーとして、カルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩1.4質量%(固形分換算)(固形分濃度1.83質量%水溶液)及び水分散体A8を1.7質量%(固形分換算)(固形分濃度40質量%水溶液)を精製水中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを負極集電体となる厚さ12μmの銅箔の片面にダイコーターで塗布し、120℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機で圧縮成形することにより、負極を作製した。この時の負極活物質塗布量は5.2g/mであった。
(リチウムイオン二次電池の製造例)
 上述のようにして製造した正極及び負極と、セパレータとして実施例29で作製したセパレータS2を用いてリチウムイオン二次電池を組み立て、各種の評価を行なった。評価結果は表13に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013

Claims (15)

  1.  ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)を単量体単位として有する共重合体を含み、前記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)のポリアルキレングリコール基の平均繰り返し単位数(n)が3以上である、蓄電デバイス用バインダー。
  2.  前記共重合体が、前記共重合体100質量%に対して2~50質量%の前記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と、前記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と共重合可能な、ポリアルキレングリコール基を有していない単量体と、を単量体単位として有する、請求項1に記載の蓄電デバイス用バインダー。
  3.  前記共重合体が、前記共重合体100質量%に対して10~50質量%の前記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と、前記ポリアルキレングリコール基を有するエチレン性不飽和単量体(P)と共重合可能な、ポリアルキレングリコール基を有していない単量体と、を単量体単位として有する、請求項1に記載の蓄電デバイス用バインダー。
  4.  前記ポリアルキレングリコール基を有していない単量体が、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)、アミド基を有するエチレン性不飽和単量体(b2)、及びヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(b3)から成る群より選択される少なくとも1種の単量体を、前記共重合体100質量%に対して0.1~10質量%含む、請求項2又は3に記載の蓄電デバイス用バインダー。
  5.  前記ポリアルキレングリコール基を有していない単量体が、架橋性単量体(b4)を含む、請求項2~4のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用バインダー。
  6.  前記ポリアルキレングリコール基を有していない単量体が、シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)と、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)とを含み、
     前記(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)は、炭素数4以上のアルキル基及び(メタ)アクリロイルオキシ基から成る(メタ)アクリル酸エステル単量体であり、かつ
     前記シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)及び前記(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)の合計含有割合が、前記共重合体100質量%に対して50~98質量%である、請求項1~5のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用バインダー。
  7.  前記(メタ)アクリル酸エステル単量体(b5)が、炭素数6以上のアルキル基及び(メタ)アクリロイルオキシ基から成る(メタ)アクリル酸エステル単量体である、請求項6に記載の蓄電デバイス用バインダー。
  8.  前記シクロアルキル基を有するエチレン性不飽和単量体(A)が、シクロヘキシルアクリレート又はシクロヘキシルメタクリレートである、請求項6又は7に記載の蓄電デバイス用バインダー。
  9.  前記蓄電デバイス用バインダーがフィラー多孔層形成用バインダーである、請求項1~8のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用バインダー。
  10.  水と、請求項9に記載のフィラー多孔層形成用バインダーと、無機フィラーとを含む、蓄電デバイス用フィラー多孔層形成用スラリー。
  11.  請求項9に記載のフィラー多孔層形成用バインダーと、無機フィラーとを含む、蓄電デバイス用フィラー多孔層。
  12.  請求項11に記載の蓄電デバイス用フィラー多孔層を有する、蓄電デバイス用セパレータ。
  13.  請求項11に記載の蓄電デバイス用フィラー多孔層と、ポリオレフィン多孔性基材とを含む、蓄電デバイス用セパレータ。
  14.  請求項11に記載の蓄電デバイス用フィラー多孔層を含む、リチウムイオン二次電池。
  15.  前記蓄電デバイス用バインダーが電極用バインダーである、請求項1~8のいずれか一項に記載の蓄電デバイス用バインダー。
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